浅谈起重机变频控制系统的设计.doc

1 浅谈起重机变频控制系统的设计【论文关键词】起重机;变频控制;电流反馈【论文摘要】文章主要介绍了电力电子器件的发展、交流调速系统的发展及针对电动葫芦型起重机专用的变频控制系统的硬件设计、电路参数计算及软件设计、仿真等。一般性能的节能调速在过去大量的所谓不变速交流传动中, 风机、水泵等机械总容量几乎占工业电气传动总容量的一半, 其中不少场合并不是不需要调速, 只是因为过去交流电机本身不调速, 不得不依赖挡板和阀门来调节送风和供水的流量, 许多电能因而白白的被浪费掉了。如果换成交流调速系统, 把消耗再挡板和阀门上的能量节省下来, 每台风机、水泵平均约可节能 20% ,效果是很可观的。论文联盟。高性能交流调速系统许多在工艺上就需要调速的生产 2 机械, 过去多用直流传动, 鉴于交流电机比直流电机结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、转动惯量小、效率高, 如果改成交流调速, 显然能够带来不少的效益。但是, 由于交流电机原理上的原因, 其电磁转矩难以像直流电机那样直接通过电流实行灵活的即时控制。 70 年代初发明了矢量控制技术, 通过坐标变换, 把交流电机的定子电流分解成励磁分量和转矩分量, 用来分别控制磁通和转矩, 就可以获得和直流电机相媲美的高动态性能, 从而使交流电机的调速技术取得了突破性的进展。特大容量及高转速的交流调速直流电机换向器的换向能力限制了它的容量和转速, 其极限容量与转速的乘积约为 10KW · r/min , 超过这个数值时, 直流电机的设计与制造就非常困难了。交流电机则不受这个限制, 因此, 特大容量的传动, 如厚板札机、矿井卷扬机等, 和极高转速的传动, 如高速磨头、离心机等,都以采用交流调速为宜。一、起重机发展趋势物料搬运成为人类生产活动的重要组成部分,距今已有五千多年的发展历史。随着生产规模的扩大, 自动化程度的提高, 作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应用越来越广, 作用愈来愈大, 对起重机的要求也越 3 来越高。起重机正经历着一场巨大的变革。发展趋势: 大型化和专用化、轻型化和多样化、自动化和智能化、成套化和系统化、新型化和实用化。二、电动葫芦电动葫芦,简称电葫芦。由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成, 分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。通常用自带制动器的鼠笼型锥形转子电动机( 本次设计既是选用此种电机)( 或另配电磁制动器的圆柱形转子电动机) 驱动, 起重量一般为 ~ 80t , 起升高度为 3~ 30m 。多数电动葫芦由人用按钮在地面跟随操纵, 也可在司机室内操纵或采用有线( 无线) 远距离控制。电动葫芦除可单独使用外, 还可同手动、链动或电动小车装配在一起, 悬挂在建筑物的顶棚或起重机的梁上使用。三、三相异步电动机及工作原理简介三相异步电动机由定子和转子两大部分组成,定子和转子之间是空气隙。三相异步电动机具有结构简单、性能优良、制造成本低、维修费用省、坚固耐用等优点, 在工农业生产中得到了广泛应用。正常情况下, 定子旋转磁场的转速 n 和转子转速 n 不同步,这是因为如果同步,转子与旋转磁 4 场之间不再有相对运动, 导体不再切割磁场, 就没有感应电动势产生, 也就没有了转子电流和电磁转矩, 无法维持电动机继续运行。三相异步电动机有一个很重要的参数: 转差率——用s 表示,其定义式为在很多情况下,