起重机控制控制原理.doc

起重机控制控制原理
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注：以下内容为通用起重机大车运行机构设计模板，大家只需要往里面代入自己的数据即可。中间不可见内容需要把文档下载下来后把字体改为黑色才可见！
7.1 直激动力制动的调速的基本原理：
当主令控制器处在下降自激动力控制挡位时，断开电动机的三相交流电源，给两相定子绕组通入给定的初激电流。在位能负载的作用下，电动机旋转着的转子，其绕组切割由初激电流所建立的磁场产生电流。感生电流经三相桥式整流后被送入电动机定子绕组，使励磁电流增大，气隙增大。增强的磁场又使转子感应电流增大，转子电流与气隙磁场相互作用所产生的制动力矩也相应增大。当制动力矩与位能负载作用在电动机轴上的力矩相等时，电动机的转子电流送入定子绕组的自激电流及电动机转速及保持不变，电动机的自激动力制动状态下稳定运行。
当改变电动机转子电路的电阻时，会引起转子电流、自激电流和制动转矩的变化，从而引起电动机转速的改变。电动机必须运行到另一转速，其转子电流、自激电流和制动转矩才重新达到稳定。因此通过改变电机转子电路的电阻值，能调节电动机的转速，从而达到调速的目的。
（1） 主令控制器挡数为4-0-4
（2） 电阻器为四级可切除电阻和一级常接电阻
（3） 上升方向主令控制器的各档，电动机均运行在电动运转状态
（4） 下降方向主令控制器的第一、二、三档为自激动力制动挡，其中第一档为低速挡。第二、三档为中速挡，第四档为回馈制动挡（高速挡）
（5） 主令控制器LK第三回路中4SJ延时触点，用于停车时防止溜钩，保证准确制动
（6） 主令控制器LK第九回路中3SJ延时触点，用于主令控制器从高速挡返回动力制动档时保证电动机必须经自激动力制动中速挡减速后，才能进入低速档运行。这样可以避免电的和机械方面的过大冲击
（7） JCJ为监察继电器。二极管QZC、10ZL与它配合，用于监视电动机转子桥式整流电路中1ZL-6ZL整流管的好坏。一旦1ZL-6ZL中有因故而短路的管子，JCJ立即吸合，切断控制电路电源，JCJ还能监视转子电路中可能出现的短路。
（8） HXJ为换相继电器，其常闭触头与DZC接触器线圈构成电气联锁，防止其它运转状态，向自激动力制动转换过程中可能出现的短路
（9） 具有过载短路保护，零电压保护，制动器零位联锁，终点限位保护，不允许同时吸合的电器元件间的电气和机械联锁保护，以及超速保护，其中CKK为超速开关
（10） 初激电路中有半波整流供电和变压器加全速整流供电三种QZIS系列是采用半波整流供电。IZL是半波整流二极管，IR是限流电阻。对于YZR系列不同规格的电动机，其初激电流是不相同的，QZIS电路中CLZ1号线与IR中CLZIB号线相连。如需增大初激电流，其CLZI于IR中的CLZIA号线相联接，继流二极管8ZL作为备用，一般情况下其CL11A号线与CL11不联接，如果用户需要，可在端子上将CL11A号线与CL11相联接。QZIS系列是采用变压器加全波整流器供电，其初激电流无需调整。其主接线器采用Q20接触器
（11） 自激动力制动调整方案的优点是：重物下降能获得稳定低速，同时具有中速、高速挡，工作可靠、节能、与调速性能相似的其它方案相比，造价低，线路简单，容易维护。缺点是：由于上升不档能得到稳定低速，不能满足重物上升也需要稳定低速的起重机要求
此电气原理图包括我们此次毕业设计的课题——起重机在停止运行前，先减速，然后再制动，以减少制动器的损坏
7.2 主起升机构电控部分改造
起重机的主起升一般采用继电器控制，而此次毕业设计，我们将用PLC即可编程序控制器来代替继电器，从而来完成对起重机主起升电控部分的改造。可编程序控制器具有以下特点：
（1） 适应工业现场的恶劣环境，可靠性高。
（2） 使用方便。它使用梯形土编程，类似于继电器控制线路图。只要具有继电器控制线路方面的知识，就可以很快学会编程和操作
（3） 系统扩展灵活。PLC多采用积木式结构，具有各种各样的I/O模块，以供挑选和组合，便于根据需要配置成不同规模的分散式分布系统
本次设计的PLC梯形图及程序如下：

PLC是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，它采用一种可编程序的存贮器，在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令。通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。实质是它就是一台计算机，只不过它侧重于I/O接口输入输出控制环节。
目前在我国市场上常见的PLC系列有：MODICON生产的M84等系列；三菱公司生产的F1、FX2、A系列；东芝生产的EX系列；西门子公司生产的SIMATIC-S5和S7系列。我们采用的是三菱公司的FX2系列。

主起升电控图