起重機變頻控制范文
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【論文摘要】文章主要介紹了電力電子器件的發展、交流調速系統的發展及針對電動葫蘆型起重機專用的變頻控制系統的硬件設計、電路參數計算及軟件設計、仿真等。
一般性能的節能調速在過去大量的所謂不變速交流傳動中，風機、水泵等機械總容量幾乎占工業電氣傳動總容量的一半，其中不少場合并不是不需要調速，只是因為過去交流電機本身不調速，不得不依賴擋板和閥門來調節送風和供水的流量，許多電能因而白白的被浪費掉了。如果換成交流調速系統，把消耗再擋板和閥門上的能量節省下來，每臺風機、水泵平均約可節能20%，效果是很可觀的。
高性能交流調速系統許多在工藝上就需要調速的生產機械，過去多用直流傳動，鑒于交流電機比直流電機結構簡單、成本低廉、工作可靠、維護方便、轉動慣量小、效率高，如果改成交流調速，顯然能夠帶來不少的效益。但是，由于交流電機原理上的原因，其電磁轉矩難以像直流電機那樣直接通過電流實行靈活的即時控制。70年代初發明了矢量控制技術，通過坐標變換，把交流電機的定子電流分解成勵磁分量和轉矩分量，用來分別控制磁通和轉矩，就可以獲得和直流電機相媲美的高動態性能，從而使交流電機的調速技術取得了突破性的進展。
特大容量及高轉速的交流調速直流電機換向器的換向能力限制了它的容量和轉速，其極限容量與轉速的乘積約為10KW·r/min，超過這個數值時，直流電機的設計與制造就非常困難了。交流電機則不受這個限制，因此，特大容量的傳動，如厚板札機、礦井卷揚機等，和極高轉速的傳動，如高速磨頭、離心機等，都以采用交流調速為宜。
一、起重機發展趨勢
物料搬運成為人類生產活動的重要組成部分，距今已有五千多年的發展歷史。隨著生產規模的擴大，自動化程度的提高，作為物料搬運重要設備的起重機在現代化生產過程中應用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越高。起重機正經歷著一場巨大的變革。發展趨勢：大型化和專用化、輕型化和多樣化、自動化和智能化、成套化和系統化、新型化和實用化。
二、電動葫蘆
電動葫蘆，簡稱電葫蘆。由電動機、傳動機構和卷筒或鏈輪組成，分鋼絲繩電動葫蘆和環鏈電動葫蘆兩種。通常用自帶制動器的鼠籠型錐形轉子電動機（本次設計既是選用此種電機）（或另配電磁制動器的圓柱形轉子電動機）驅動，起重量一般為0.1～80t，起升高度為3～30m。多數電動葫蘆由人用按鈕在地面跟隨操縱，也可在司機室內操縱或采用有線（無線）遠距離控制。電動葫蘆除可單獨使用外，還可同手動、鏈動或電動小車裝配在一起，懸掛在建筑物的頂棚或起重機的梁上使用。
三、三相異步電動機及工作原理簡介
三相異步電動機由定子和轉子兩大部分組成，定子和轉子之間是空氣隙。三相異步電動機具有結構簡單、性能優良、制造成本低、維修費用省、堅固耐用等優點，在工農業生產中得到了廣泛應用。正常情況下，定子旋轉磁場的轉速n和轉子轉速n不同步，這是因為如果同步，轉子與旋轉磁場之間不再有相對運動，導體不再切割磁場，就沒有感應電動勢產生，也就沒有了轉子電流和電磁轉矩，無法維持電動機繼續運行。
三相異步電動機有一個很重要的參數：轉差率——用s表示，其定義式為在很多情況下，用s表示電動機的轉速比直接用轉速n方便得多，使很多運算大為簡化。一般異步電動機的轉差率在0.02～0.05之間。大部分廠家生產的異步電動機的銘牌上標有下列數據：1．額定功率P：電動機額定運行時軸端輸出的機械功率，單位一般為kw
2．額定電壓U：電動機額定運行時定子加的線電壓，單位為v或kv
3．額定電流I：定子加額定電壓、軸端輸出額定功率時的定子線電流，單位為A
4．額定頻率f：我國工頻為50Hz
5．額定轉速n：電動機額定運行轉子的轉速，單位為r/min
四、籠形轉子異步電動機的特點
籠形轉子異步電動機具有轉子結構堅實、效率高、價格低、控制設備簡單和維護使用方便等優點，因此在各種應用領域中使用最廣泛。但這種電機的啟動性能較差，即啟動轉矩低而啟動電流很大。因此在選擇使用時應考慮啟動問題，即：1．啟動轉矩Tk應大于負載靜轉矩Tl；2．啟動電流在供電電網上造成的瞬間電壓降不能超過容許值；3．在啟動過程中電動機的能量損失要小。
本次設計用電機為錐形轉子三相異步電動機。常用的電動葫蘆用錐形轉子制動三相異步電動機型號有：YEZS、YREZ、YBFZ和YBEZX等幾種。該類型電機的主要特點是利用其錐形轉子的特殊結構在通電時產生磁拉力，打開制動機構，使電機正常運轉。
該類電動機的定額是斷續周期工作制S，負載持續率不低于25%，每小時等效起動次數不低于120次。電源頻率為50Hz，同步轉速為1500r/min。4.5KW及以下的額定轉速為1380r/min。7.5KW以上的額定轉速為1400r/min。允許最大轉速為3750r/min。新晨：
【參考文獻】
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