卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE14目錄1.摘要… 4卷?yè)P(yáng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)… 4交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速傳動(dòng)… 4控制系統(tǒng)原理分析… 6主電路杭干擾措施… 8變頻器的調(diào)速控制… 117.結(jié)論… 148.參考文獻(xiàn)… 14摘要“卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻操控系統(tǒng)”是專門(mén)針對(duì)金礦豎井作業(yè)中罐籠升降而設(shè)計(jì)開(kāi)PLC關(guān)鍵詞:上料卷?yè)P(yáng)機(jī)；PLC變頻器；變頻調(diào)速卷?yè)P(yáng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn):（又叫絞車/電葫蘆蘆和環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆兩種。工作特點(diǎn):其工作特點(diǎn)是：(1)(2)能按照一定的速度圖運(yùn)行;(3)能夠廣泛地調(diào)速，調(diào)0.5~3.5m/s,3.8m/s。(4)系統(tǒng)可靠工5.對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)的要求.交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速傳動(dòng)調(diào)速傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方程為式中 T—驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩(N2m);TzJdω/dt—慣性轉(zhuǎn)矩(N2m);ω—電動(dòng)機(jī)的角速度(rad/s);J—折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg.m')，由式((1-2)表示GD2J=4g

(12)l式中G—旋轉(zhuǎn)部分的重量((N);D—慣性體直徑(m);將式(1-1)中的角速度。(rad/s)變?yōu)樗俣萵 (r/min)表示@=2咒雙／60礦中式(1.2)和式(1.3)代入式(1.1)中，則有即

1,3)T-Tz=

GD15dt

14)祠速傳動(dòng)系統(tǒng)中簇轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作狀態(tài)可由運(yùn)動(dòng)方程式(].4)親示．(D當(dāng)T＝dn/沭＝0,千止或，電氣統(tǒng)處于正運(yùn)定．當(dāng)Tdnf由沁，傳動(dòng)處于加過(guò)旗過(guò)（七8)當(dāng)T<Tz,如J汰＜0，傳動(dòng)系統(tǒng)處千減速狀態(tài)，即處千過(guò)渡過(guò)桯。式可知護(hù)兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)梧態(tài)動(dòng)態(tài)當(dāng)行動(dòng)系統(tǒng)上個(gè)秸定運(yùn)化到另程定時(shí)，齋要變化過(guò)，程稱為過(guò)渡過(guò)程。在渡程的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和變化巴2 控制系統(tǒng)原理分析2.1異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法照流異莎機(jī)的尿理，定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁可分成際部分—是拖動(dòng)負(fù)載的有率稱作機(jī)械功率—l足傳勃給轉(zhuǎn)子屯路的轉(zhuǎn)差功率，與轉(zhuǎn)差率s正比三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為：凡＝ 60Jl(1-

(2.1),)可見(jiàn)，改變供屯頻動(dòng)機(jī)的被極對(duì)數(shù)P及轉(zhuǎn)差率均可達(dá)到改變轉(zhuǎn)諒！常見(jiàn)的交流調(diào)速方法：降電壓調(diào)速；)轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速，轉(zhuǎn)千串電咀調(diào)這.4}繞線電機(jī)串級(jí)調(diào)速或雙饋電機(jī)調(diào)速；0，變極對(duì)墩調(diào)速；笱手斥變頻調(diào)速等等。從能孟轉(zhuǎn)換的角度上吞轉(zhuǎn)蘭功率是否堵大，是消耗掉還呈待到回收，呈評(píng)價(jià)祠速系統(tǒng)效率高低的標(biāo)志．從這點(diǎn)出發(fā)可以把異步電機(jī)的韻速系統(tǒng)分成三類．一轉(zhuǎn)差功率消耗型誤速系經(jīng)這種類型的全部轉(zhuǎn)差功都轉(zhuǎn)換能消耗在轉(zhuǎn)回跺中，—類洞速，統(tǒng)的效，而，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載這類柔，，—用價(jià)但。竺功速這系統(tǒng)中，除干損外大痙率在轉(zhuǎn)側(cè)變裝里出或饋入轉(zhuǎn)越低饋送多述屬于這—類，無(wú)論是餓出還是讀入的轉(zhuǎn)差功率，扣除變流裝置本身的損耗后，錄終都轉(zhuǎn)化成有的功率，因北這類系統(tǒng)的效率較忘，但要遞加—些設(shè)備功率不變型悝速在這統(tǒng)中．轉(zhuǎn)差功率只有轉(zhuǎn)子損，而且無(wú)速低經(jīng)功率基本不變，，上的此類其中變極對(duì)數(shù)訴是有的，用場(chǎng)合有限只有變變頻調(diào)月聶廣，可以構(gòu)離動(dòng)態(tài)性能的交速系統(tǒng)流調(diào)；但在定子路中須配備動(dòng)機(jī)容三相當(dāng)?shù)淖儔鹤冾l器比之下，設(shè)各成本最畫(huà)和控制特性要求控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)卷?yè)P(yáng)機(jī)施動(dòng)系統(tǒng)要求卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)分析斗車卷?yè)P(yáng)機(jī)足典型的彥擦性負(fù)載 數(shù)聶，1以5°，生以50°笙當(dāng)料車滿， 鋼繩拉力：.): 5i廿5t6.8這時(shí)左料車空載從斜忻頂部下放，鋼繩的拉力為

(3,3)xsin5馬 ''53 341卷的

巧FXd=68—1.5x1.2

=3.]6r?

(3,5)2 2電動(dòng)機(jī)圖遼料車機(jī)拭傳動(dòng)示坴圖折算到卷?yè)P(yáng)機(jī)電勸機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：飛：TL=29.77:l

3,6篤＝TL29??

x106.lSkg?

(3平，負(fù)載轉(zhuǎn)矩才備提升，時(shí)要克—定的薦庫(kù)二電動(dòng)由電詫轉(zhuǎn)矩的間，電動(dòng)狀工作于第象思當(dāng)左料車常載上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩仍要克用同祥的負(fù)載轉(zhuǎn)矩才鉅提升．電忌的電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)方向相間，只不過(guò)電劫機(jī)旋轉(zhuǎn)方向反了，所以電動(dòng)機(jī)處于反向電動(dòng)狀態(tài)，工作千第三象限．變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)這里所說(shuō)的主電路，是指以傳遞功率為主要任務(wù)的電氣回路。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，主電路大致可以分為三個(gè)基本部分:電源輸入、輸出到電動(dòng)機(jī)電路、制動(dòng)電路。輸入輸出電路主體功能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)變頻攔本數(shù)字制的現(xiàn)代頻在多丘育況變頻夠?qū)τ懈鞣N保護(hù)在外部電路上的保護(hù)措主要以后備短路護(hù)和防止絕緣儉損壞變頻牡吶隔離措施主屯在主電路設(shè)置后備短路保護(hù)的的有兩個(gè)：—是對(duì)千后段短路提供后備保流保時(shí)奉大導(dǎo)流回路上詩(shī)波裝設(shè)有快遞熔，這具有對(duì)遞變部分的飛護(hù)舵力外—個(gè)的姓對(duì)逆變器前段包括直流母線部分以及整流的短路提供護(hù)，這部分電生時(shí)，變頻沒(méi)有切斷短路電流-可以月空氣斷路器或者快速熔斷器實(shí)現(xiàn)心因此器快器在作為后保護(hù)元件方作用是竺不，都不洼有效保護(hù)逆變器，在時(shí)阮止故哮擴(kuò)大心兩者要差別是短路發(fā)生流中間環(huán)節(jié)時(shí)動(dòng)整現(xiàn)效護(hù)器效保:對(duì)于變頻器結(jié)構(gòu)，直流中間環(huán)節(jié)在變頻器內(nèi)部，在這個(gè)位里發(fā)生短路的板率很低｝因此既路器保護(hù)和快速熔既器佯護(hù)在實(shí)際效杲上差別不大，由于采用自動(dòng)空氣斷路器時(shí)主電眳接線和故岸的恢復(fù)祿作都很傳單，因此選擇自動(dòng)空氣斷路器作為短路保護(hù)元件心作為電力電子設(shè)備，變頻器不佳用常規(guī)方式進(jìn)行絕綜檢測(cè)．當(dāng)電動(dòng)機(jī)或者轎出電堂需要進(jìn)行絕緣檢扼時(shí)，應(yīng)斷開(kāi)變頻器與輪出電纜的連接。在變頻器的轎出側(cè)設(shè)罣—個(gè)磊離開(kāi)關(guān)會(huì)使斷開(kāi)洼接的橾作1比較方便奇入翑出側(cè)的器聲開(kāi)關(guān)、熔斷器隔離開(kāi)關(guān)或者負(fù)荷開(kāi)關(guān)按照額定電流不小千變頻器~流的12倍選并即氣斷路體小變頻額定電總的1,1倍擇，其短駱脫（）流的3倍以即其莽電按照開(kāi)快廷按照變頻本規(guī)格．2.電源控制及切換功能設(shè)計(jì)屯統(tǒng)輪入屯式屯諒應(yīng)該—果在競(jìng)起動(dòng)時(shí)刁才上電源，則實(shí)際作會(huì)延，動(dòng)作反度胳低所以在系統(tǒng)準(zhǔn)備運(yùn)行前變頻就應(yīng)該供電．途短電源也不必切斷，在較長(zhǎng)時(shí)間不時(shí)，否則由習(xí)慣決定，若竺點(diǎn)考慮防潮因素則以長(zhǎng)期書(shū)電方式為好，若想延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)使用壽命，則較長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)行時(shí)可切斷電源二主電路杭干擾措施I,子 KId 3.15)丸干頻額；I,— 電動(dòng)額定電；K——宅流裕三，—取105~I1(—膠恃況下值，在電動(dòng)負(fù)哉率超過(guò)8096時(shí)則，數(shù)變頻的額定電足待續(xù)負(fù)載率超過(guò)確定；運(yùn)頻時(shí)候也考大值多數(shù)倍況下按照士3-15的結(jié)，?變的功電動(dòng)功是匹配的不動(dòng)流的器為FR-A740-SSK.-CHT民器FR-A740變頻牡容蘭55立定笸如3J二衾3.1變頹器設(shè)定信型號(hào)A口—T 55W適用電機(jī)容量環(huán)勸 隕—A740—5雙—GITID 180(ll20%3s寂時(shí)限特周圍溫度40C°)LD l鈕120%605..l50%3s寂時(shí)限特歷周圍溫度50C°}輸出 額定電流(A)ND 反時(shí)限莊凋圍霆 豆 ）HD 心50%350C°)電壓 3相380'-48QV壓，頡率3相388V506Hz電灑 交流電壓允許波動(dòng)范圍 323~52W壓心HZ