卷扬机调速系统设计
高炉卷扬机变频调速系统的设计
第1章绪论1.1变频调速发展概述本世纪70年代以后，电气传动各相关领域学科相继取得了巨大的突破，交流调速的控制方式发展因之突飞猛进，采用交流调速的场合正愈来愈多。
最初的变频调速是采用恒压频比控制方式，它根据异步电机简化等效电路确定的电压V和频率F的比值进行变频调速，电压是指基波的有效值.后来增加了电流环，称它为转差频率控制，改善了性能并且己经实用化。
但是系统只是从稳态公式推导出的平均值控制，完全不考虑过渡过程，因此系统的稳定性、启动及低速时的转矩动态响应存在难以克服的不足。
为了提高低频时电动机产生的转矩不足，通常采用提升电压以及随负载变化补偿定子绕组电压降的办法，用以增加变频调速的调速范围。
1.2变频调速基本原理变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频可以调速这个概念，可以说是交流电动机“与生俱来”的。
同步电动机不消说，即使是异步电动机，其转速也是取决于同步转速(即旋转磁场的转速)的：n=n0(1-s) (1-1)式中：n——电动机的转速，m/minn——电动机的同步转速，r/mins——电动机的转差率s=(n1-n/)=△n/ n1而同步转速则主要取决于频率n0=60f/p (1-2) 式中：f——输入频率，p ——电动机的磁极对数由式（1-1）与式（1-2）可知变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n =60f(1-s)/p (1-3)由上式可知，在电动机磁极对数不变的情况下，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
其中s 为异步电机的转差率，11/)(n n n s -=由上面的公式可以看出，改变电源的供电频率可以改变电机的转速。
在对异步电机调速时，希望电机的主磁通保持额定值不变。
任何电动机的电磁转矩都是磁通和电流相互作用的结果，主磁通小了，铁心利用不充分，同样的转子电流下，电磁转矩小，电动机的负载能力下降;主磁通大了，会使电动机的磁路饱和，并导致励磁电流畸变，励磁电流过大，严重时会使绕组过热损坏电机。
高炉卷扬机调速系统研究
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图 １ 料车速度 和加速度图 —１
图１ ２Ｐ Ｃ — Ｌ 接线图
４ 控制 系统设计
４ 主 卷扬 机 变频 器 的选 型 ． １
高炉上料卷扬机 的负载特点是重载起动 ，而且起 动 、制动和调速均相 当频繁（ 每小 时可达 ６ 次以上） ０ ， 根据所装备 的卷扬 电动机和 上述特 性要求 ，我们 选用 三菱通用型矢量控 制变频器 ，其型号Ｆ — ７ ０ ５ Ｋ Ｒ Ａ ４ —５ — Ｃ Ｔ Ｈ ，完全可 以满足高炉上料卷扬工 艺过 程对传 动系 统的要求。
卷扬机传统 的调速 方法是 ：由接触器控制接入 电
击 ，导致 电机 的使用寿命大大降低 ，而且极容易出现 “ 掉道”现象。 （） ６ 电网电压 的高低对速度影响很大。 高炉冶炼 必须维持连续 生产 ，上料卷扬机工作节 奏快且作业率高 ，要求动作必须迅速、准确并能承受相 当恶劣的工作环境。它的电气传动 系统必须满足调速性 能优良、可靠性高、结构简单、维护方便等条件。变频 调速是交流调速系统中当前最先进且发展最快的一种方 式。它完全可 以适应高炉上料卷扬机的一切工艺和控制 特性要求。
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图１ ３Ｐ Ｃ — Ｌ 接线图 ５ 小结 高炉冶炼必须维持连续生产 ，上料卷扬机工作节 奏快且作业率 高 ，要 求动作 必须 快速、准 确并承 受相 当恶劣工作环境。高炉上料系统利用现代计算机技术将
高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计说明
天津广播电视大学机械设计制造与自动化专业本科<< 机电接口技术>>课程设计标题:高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计学校滨海学院学号1412001206176姓名XXX指导教师XXXX日期2016 年10 月26 日摘要高炉上料卷扬机是高炉的关键设备之一，当前国内多数304M3级高炉的主卷扬机的调速方式采用转子串电阻调速式，但电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产，因此需要此系统进行改造。
本文针对异步电机这样一个多变量的、强祸合、参数时变的复杂非线性系统，系统地研究了异步电机参数辨识与状态估计方法，分析了交流电动机各种调速方法的优劣。
转子磁场定向控制使交流调速系统的性能产生了质的飞跃，异步电机无速度传感器矢量控制更是增加了系统的简易性和鲁棒性，这种系统需解决两个问题:转速的估计和转子磁链的观测。
对系统的仿真实验表明，基于模型参考自适应系统的矢量控制系统具有较好的静态和动态性能，选择了矢量控制变频器解决进料系统控制问题。
最后，本文给出了一种基于矢量控制的异步电机变频调速系统实现方案。
变频调速的主电路设计是带有特殊性的电力电路设计，既要遵守电力设计的一般规律，也要考虑变频调速系统的特殊情况，同时针对控制目的选择变频器，通过控制端子实现的控制系统功能，正确设置命令和频率源等参数，采用PLC控制保证调速控制精度，考虑控制电路的抗干扰措施，对硬、软件进行了优化设计，从而保证了系统控制的实时性和安全性。
关键词:高炉；上料卷扬机；PLC变频器；变频调速目录前言 (3)1.系统的背景和研究意义 (3)2.PLC技术的发展及工作特点 (2)2.1.PLC的概述 (3)2.2.PLC的发展 (3)2.3.PLC的工作特点 (4)3.变频器技术的发展及应用 (4)3.1.变频器的概述 (4)3.2.变频器的发展 (5)3.3.变频器的应用 (5)一、系统概述 (6)1.1.系统构成 (6)1.2.系统工艺流程与控制要求 (7)二、料车高、中、低速运行参数设置 (9)2.1.料车速度控制要求 (9)2.2.变频器的端子功能 (10)2.3.变频器的参数意义 (10)2.4.变频器的参数设置操作方法 (11)三、硬件设计 (12)3.1.设备选择 (12)3.1.1.交流电动机的选用 (12)3.1.2.变频器的选择 (12)3.2 I/O.分配及PLC的选型 (13)3.2.1.I/O分配 (13)3.2.2.PLC的选型 (13)3.3.I/O接线图 (15)四、软件设计 (16)4.1.S7-200PLC主程序设计 (17)4.1.1.主程序 (17)4.1.2.电源（Power） (19)4.1.3.指示灯（Lights） (20)4.1.4.电磁抱闸（Electromagnetic brake） (21)4.1.5.正常运行（Nomal） (22)4.1.6.状态监测（Maintenance） (25)五、调试运行 (27)结论 (28)参考文献 (29)前言1.系统的背景和研究意义高炉上料卷扬机是高炉冶金系统的关键设备之一，当前多数的高炉卷扬机的调速方式传奇串电阻调速，但电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产，因此需要此系统进行改造。
卷扬机机械设计课程设计
卷扬机机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解卷扬机的基本结构及其工作原理，掌握其主要部件的功能和设计要点。
2. 掌握卷扬机机械设计中涉及的力学原理，包括力的合成、力的平衡、摩擦力等。
3. 学会运用制图软件绘制卷扬机的三视图，了解并掌握相关制图标准。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析并解决卷扬机机械设计过程中遇到的问题。
2. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成卷扬机的设计与制作。
3. 提高学生的动手实践能力，完成卷扬机模型的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发其创新精神和实践欲望。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度，使其具备良好的工程素养。
3. 引导学生关注卷扬机在工程实践中的应用，认识到机械设计在国民经济发展中的重要性。
本课程旨在通过卷扬机机械设计的教学，使学生掌握相关理论知识，提高实践操作能力，培养团队协作精神，同时激发学生对机械设计的兴趣，为其未来的职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 卷扬机概述：介绍卷扬机的发展历程、分类及其在工程中的应用。
教材章节：第一章 卷扬机概述2. 卷扬机结构及工作原理：讲解卷扬机的主体结构、各部件功能及工作原理。
教材章节：第二章 卷扬机结构及工作原理3. 卷扬机机械设计原理：分析卷扬机设计中所涉及的力学原理，包括力的合成、力的平衡、摩擦力等。
教材章节：第三章 卷扬机机械设计原理4. 制图软件应用：教授学生运用制图软件绘制卷扬机的三视图，了解并掌握相关制图标准。
教材章节：第四章 制图软件应用5. 卷扬机设计实例分析：分析典型卷扬机设计实例，使学生掌握设计方法与技巧。
教材章节：第五章 卷扬机设计实例分析6. 卷扬机模型制作与调试：指导学生进行卷扬机模型的制作、组装和调试。
教材章节：第六章 卷扬机模型制作与调试教学内容安排和进度：本课程共计16课时，按照以下进度进行：1. 卷扬机概述（1课时）2. 卷扬机结构及工作原理（2课时）3. 卷扬机机械设计原理（4课时）4. 制图软件应用（3课时）5. 卷扬机设计实例分析（3课时）6. 卷扬机模型制作与调试（3课时）三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：通过教师对卷扬机基本理论、设计原理和实例分析的讲解，使学生掌握必要的理论知识。
炼铁高炉卷扬机变频调速系统改造
统故 障检 修 、 限调试 和紧 钢绳 及 变 频器 故 障 时使 极
用． 主卷扬料 车设 高 、 低 三级 速度 控制． 中、 由变 频器 多段转速设定 ， 满足 技术 、 生产工 艺对 上料 时间 的要 求． 变频 器加 速模式 按双 ｓ型设定 ， 以保证 料车 出料 坑时低速运行 ， 出料 坑后尽 快平 稳达 到高 速 ， 达炉 到 顶前快速平稳 减至 低速 ， 保准 确停 车 ， 高料 车运 确 提
图 ３ 变频调速控制系统原理及接线 图
（ ； １０ １ １ Ａ） （ ．５～ ． ）为 电流波形修 正系数．
变频器 的过 载能 力通 常 为 １ ５ ｉ， 只是 对 于 ．ｒｎ 这 ａ
技术篇
（ 下转第 ５ ５页 ）
２１ ０ １年 第三期 ４１
个 能够高度防止故障发生 的部分 ， 同时又不会 引起 但
像金属质导线重量更大 、 铺设 困难等不利 因素
（ 上接第 ４ １页 ）
按 照工 艺要求 ， 整个料车运行过程设定 了两个运 转方 向和两 级加减 速度 ， 变频器的运行控制 由现场主 令控 制器 和 Ｐ Ｃ配 合来 实现 ． Ｌ 通过 现场 主令 控制 器 信号 的调整 可以确 定卷扬 料车的运行方 向、 车位置 停 路接通 ， 系统正 常工作 ． 如果 出现在零 压 回路 中的任 何一种危险则零压 回路断开 ， 此时 串连至 主回路 中 的 触点断开 ， 变频器 进线 侧 的主 回路 断 电， 系统 停止 工 作， 卷扬 电机抱 闸， 整个传动装置迅速停车 ， 从而 避免 事故的发生．
Ｉｎ ≥（ ．５～１ １ ）ｎ或 （ ．５～１ １ ）ｍ ｘ １ ｖ １０ ．０ Ｉ １０ ．０ Ｉ ａ
正 反 复 低 中 高 点 转 转 位 速 速 速 动
高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计 精品
高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计1 绪论1.1高炉炼铁电气传动的概况1.1.1 高炉炼铁的冶炼原理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态—矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
应用最多的是高炉炼铁。
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。
通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。
为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。
因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。
高炉生产是连续进行的。
一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。
生产时，从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风(1000^-1300摄氏度)，喷入油、煤或天然气等燃料。
装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。
在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳以及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。
铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。
铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。
煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。
现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。
高炉炼铁的特点:规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。
目前国内单一性生铁厂家，高炉容积也以达到500左右立方米，但多数仍维持在100-300立方米之间，甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高炉，其产品质量参差不齐，公布分散，不具有期规模性，更不能与国际上的钢铁厂相比。
1. 1. 2 高炉卷扬机的基本结构和工作特点1. 高炉的上料设备在冶金高炉炼铁生产线上，一般把按照品种、数量称量好的炉料从地面的贮矿槽运送到炉顶的生产机械称为高炉上料设备，它是高炉供料系统的重要设备。
卷扬系统的调速
卷扬系统的调速工程起重机为了适应各种不同的工作情况,提高生产率,要求卷扬机构的工作速度是可改变的。
在轻载、空钩下降及卷扬高度较大场合,均要求有较高的工作速度,以提高起重机的生产效率。
在重载、运送大件物品及重物高速下降至接近放置地点时,为了安全可靠和准确操作,则要求较低的工作速度。
此外,为了适应机构或设备安装工作的要求,卷扬机构还需要更低的就位速度。
因此,工程起重机的卷扬机构一般均设置调速装置。
根据卷扬机构传动方式的不同,有各种不同的调速方法。
卷扬机构调速装置要求调速范围大,调速平稳，工作可靠,结构简单及操纵方便。
液压传动卷扬机构通常采用调节发动机油门以改变液压泵流量和控制换向阀以改变通道面积大小来进行节流的联合调速。
此种调速方法调速范围较大,调速平稳无级，既简单可靠,又可实现卷扬机构工作速度的微调。
但缺点是节流的功率损失较大,而且进一步提高升降速度受到液压泵流量的限制。
为了提高卷扬机构工作速度,在多泵定定量系统中,往往采用油泵并联调速,在系统中设置合流阀控制多泵合流以实现卷扬机构的快速升降。
有时,也在系统中采用对液压马达串、并联供油的方法进行调速,液压马达串联时以高速工作,并联时获低速运行。
在变量系统中,可利用变量马达调速。
此外,当起重机的起升高度较大时,为了进一步提高空钩或轻载时的下降速度,在卷扬机构上往往设置重力下降装置,即在卷扬卷筒与传动轴间装有离合器,由液压系统保证空钩和载荷的重力下降时,打开离合器及制动器,使卷扬卷筒与液压马达脱开自由转动,则空钩或重物在重力作用下以较高的速度下降。
下图所示轮胎式起重机主、副卷扬机构液压系统即采用换向阀节流配合调节发动机油门的联合调速。
通过操纵主卷扬机构换向阀a使处于位置E时,泵A的压力油经过阀a进入主卷扬机构马达1,驱动主卷筒提升重物。
同时,压力油通过双向滑阀e进入主卷扬制动器2液压缸松开制动器保证卷筒转动。
当换向阀a处于位置I时，卷扬卷筒反转,重物下降。
卷扬机减速器的设计
卷扬机减速器的设计nA XXX。
Since the output speed of the electric motor is much higher than the drum speed in the hoist。
XXX。
such as belt cers。
chain cers。
gear cers。
turbine worm cers。
and two-stage gear cers。
XXX。
the hoist can meet the normal working XXX。
Atthe same time。
through this course design。
students can apply the basic XXX have learned。
XXX。
XXX with the general mechanical device design process.Table of ContentsDesign Task Book (3)Part 1 XXXPart 2 XXX (4)Part 3 V-XXX (7)Pa rt 4 Gear Design (9)Part 5 XXX (16)Part 6 XXX (19)Part 7 XXX (21)XXX (23)XXX (23)Design Task Book1 Design Requirements:1.1 The hoist is driven by an electric motor and is used for XXX with no load。
runs continuously。
and works XXX.1.2 It works outdoors。
and the n batch is 5 units.1.3 The power source is three-phase AC 380/220V。
and the electric XXX.1.4 The working d is 10 years。
卷扬机的变频操控系统
５ 笼 ．罐
７ 操 作 台 ．
２ 性 能 特 点
与原 卷扬 机 系 统 相 比 ，卷 扬 机 变 频 操 控 系 统
问题 ，系统 设 计 有 一 套 备 用 的小 功 率 变 频 拖 动
具 有 保 护 功 能 强 大 、安 全 系数 高 、可 操 作 性 好 、
系统 ，通 过 减 速 器 与 主 电机 轴 相 连 。当 主 控 制 变
（ ． ３）
［ ］孟祥旭 ，徐延宁 ．参数 化设 计研 究 ［ ］ ９ Ｊ ．计 算机 辅助
设 计 与 图形 学 学 报 ，２０ ，１ （ １ ：１ ８ ０ ２ ４ 】 ） ０ ６—１９ ． ００
作 地 参 考 文 献 ［ ］ Ｄ ＮＥ ， Ｒ Ｉ Ｅ ＰｏＨｔ 。ｆｕａ 。 ｒｍ 一 １ Ａ ＩＬ Ｓ ＡＮ Ｒ ｗ・ ｒｄ ｅ ｎ ｇｒｔｎ ｆ ｅ ｃ ｉ ｉ ａ 邮
Ｇｅ ｍ ａ Ｃｏ ｆｒ ｎ ｅ ｎ ｒ ｎ ｎ ｅｅ ｃ ｏ Ｋｎｏ ｅ ｇ Ｂａ ｅ Ｓ ｓｅ ． Ｇｅ — ｗｌｄ ｅ ｓ ｄ ｙ ｔ ｍｓ ｒ
ｍａ ｎ： Ｓ ｉ ｅ ｐｒｎｇ ｒ， １ ９９． ９
［ ］ 张质 文 ，虞 和 谦 ，王 金 诺 ，等 ．起 重 机 设 计 手 册 ４ ［ ．北京 ：中国铁道 出版社 ，２ ０ ． Ｍ］ ０１ ［ ］李华 ．箱形主梁 的三维参数化设计 及有 限元 分析 ［ ］ ５ Ｊ．
［ ］谭建荣 ，李涛 ，戴若夷 ．支持大批 量定制 的产 品配 置 ２
Ｉ 匝 鹫 ｝ …Ｉ
设计系 统 的研 究 ［ ］ Ｊ ．计 算机 辅 助设 计 与 图形 学 学
报 ，２ ０ ，１ （ ） ３ ９ ７ ０ ３ ５ ８ ：９ １— ３ ．
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慢速卷扬机减速器设计解读
镇江高专ZHENJIANG GAOZHUAN 毕业设计(论文)慢速卷扬机减速器设计Slow hoist reduction gear design系名：机械系专业班级：机电041学生姓名：李嘉佳学号：03011131指导教师姓名：马贵飞指导教师职称：副教授2007年06 月目录第一章传动装置的总体设计 (5)1.1 传动方案的分析和拟定 (5)1.2 选择电动机 (6)1.2.1 选择电动机类型 (6)1.2.3 选择电动机功率 (7)1.3 计算总传动比和分配传动比 (7)1.3.1 计算总传动比 (7)1.3.2分配传动装置各级传动比 (7)1.4计算传动装置的运动和动力参数 (8)1.4.1各轴转速 (8)1.4.2各轴的输入功率 (8)1.4.3各轴转矩 (8)第二章传动零件的设计计算 (10)2.1 箱外传动件的设计 (10)2.1.1带传动 (11)2. 2箱内传动件的设计 (12)2.2.1圆柱齿轮传动 (12)2.3 轴径的初选 (14)2.3.1连轴器的选择 (23)第三章减速器的结构 (23)3.1 减速器的简介 (23)3.2 减速器的箱体尺寸 (23)3.2.1减速器的润滑和密封 (25)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)慢速卷扬机减速器的设计专业班级：机电041 学生姓名：李嘉佳指导教师：马贵飞职称：副教授摘要速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。
减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。
20世纪70－80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。
通用减速器的发展趋势如下：①高水平、高性能。
圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。
②积木式组合设计。
基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。
直流调速卷扬系统仿真
Ｋ，＝１ Ｔ ／ ∑，＝２２４ ， ７ ．８ 于是 Ａ Ｒ 的 比例 系数 Ｃ
Ｋ ＝ Ｋｌ ７ ／ Ｋ ｔ ・ ＂ ０ ｌ：３ ７ ｉ Ｒ ．７ ｏ
１４ 转 速环 的设 计 ． 电 流环时 间常数 为 ２ Ｅｉ：０ ０７ ； Ｔ ．０４ｓ转速环 滤
维普资讯
直 流 调 速 卷 扬 系 统 仿 真
程
摘
晰 ， 芙蓉 ， 班 程
楚
（ 金川集团有限公司， 甘肃 金昌市 ７７０ ） ３ １２
要： 对双 闭环 直流调 速 系统进 行数 学建模 及 系统仿 真 ， 系统 分析 、 试 及 设 计提 供 为 调
便捷有力的工程数学工具。
关键 词 ： 直流调 速 ； 系统 仿真 ；Ｏ Ｅ图； 升机 ＢＤ 提
因此 ． 电流 环开 环增 益 为 ：
０ ０ ６ ． ０１ ７ ｓ Ｌ Ｒ ： ０ ０ ５ｓ ／ ． ９１ ／Ｕ ｒ ＝５ ｃ ５
：
＝
１２ 系统建模 ．
双闭环调速系统 中， 由于 电流反馈信号中常含 有交流分量 ， 须加低通滤波 ， 其滤波时 间常数 按 需选定。滤波环节可抑制反馈信号 中的交流分量， 但也会给反馈信号带来延滞 。为了平衡这一延滞作
参数 ５０ｒｍ ｎ ０ ｉ ／ １ ０ ｍ ２ ０Ｎ ２ ００ ０ ．２ ８ｎ ２ ８Ｉ ． １ ｔ ７ ３ ．６
压信号也须滤波 ， 滤波时间常数用 表示。 和电流 环 一样 的道 理 ， 在转 速 给 定 通 道 上 也 配 了 时 间常 数
为 的 给定滤 波环 节 。三 相 桥式 电路 的 每个 波 头 时间 为 ３３ ｓ为基本 滤 平波 头 ， ７。＝ ．０ 。 ．３ｍ ， 取 ＂ ０ ０２ｓ ｏ 根据反 馈 电压 波形 情 况 ， ｖ ：０ ０ １ｓ 取 ｏ ．０ 。增 加 滤 波环 的双 闭环调 速 系统 动态 结构 见 图 １ 。
卷扬机提升机设计标准
卷扬机提升机设计标准卷扬机提升机（或称卷扬机）设计标准主要涉及以下几个方面：1. 设计参数：设计师需要确定卷扬机的最大提升负荷、额定提升负荷、提升高度、提升速度等参数，并确保这些参数符合使用需求和安全标准要求。
2. 结构设计：卷扬机的主要结构包括起重机构、提升机构、制动器及控制系统等。
设计师需要根据负荷要求和使用环境，合理选择结构材料和强度设计。
3. 制动器设计：卷扬机提升机制动器的设计至关重要，它能够确保提升负荷在停止运动时安全可靠。
制动器设计需要满足额定负荷的停止力矩要求，并保证制动器的工作可靠性和使用寿命。
4. 传动系统设计：卷扬机的传动系统包括电机、减速器、传动轮等。
设计师需要选择适当的传动比例和传动方式，保证提升机构的运行效率和安全性。
5. 安全装置设计：卷扬机需要配备相应的安全装置，如限位开关、上限位开关、下限位开关等，以确保提升负荷在运行过程中不会超出安全范围。
设计师需要合理选择并布置这些安全装置。
6. 控制系统设计：卷扬机的控制系统需要能够控制提升负荷的起停、运行速度等。
设计师需要设计合理的控制策略，确保提升负荷在起止运动过程中平稳可控。
7. 强度计算与验算：卷扬机的结构强度计算与验算是设计过程中非常重要的一步。
设计师需要根据负荷要求和使用环境，对卷扬机各个部位的强度进行计算和验算，确保设计的安全可靠性。
8. 电气设计：卷扬机的电气设计涉及电机选择、电气线路设计、控制柜设计等。
设计师需要根据电气安全标准和负荷要求，设计合理的电气系统。
9. 安全标准要求：卷扬机的设计需要符合相关的安全标准要求，如国家标准GB/T 10055-2008《卷扬机技术条件》等。
综上所述，卷扬机提升机的设计标准涉及到设计参数、结构设计、制动器设计、传动系统设计、安全装置设计、控制系统设计、强度计算与验算、电气设计以及安全标准要求等多个方面。
设计师需要根据负荷要求和使用环境，合理设计并确保卷扬机的安全可靠性。
卷扬机控制系统设计与装调培训PPT课件
6.能正确装接三相交流异步电动机正反转控制线路， 并将仿真成功的程序下载到PLC中，完成控制系统的调试。
现有一小型煤矿，通过卷扬机带动一运煤小车，把矿井 里挖出的煤运到地面，试用PLC来改造其控制系统。
复合联锁接触器正反转控制电路
电动机正反转控制时序图 a)正转运行 b)反转运行
卷扬机控制系统
一、电路块的并联与串联指令（ORB、ANB）
1．指令的助记符和功能
指令助记符、名称
功能
可作用的软元件 程序步
ORB（电路块或） 串联电路的并联
无
1
ANB（电路块与） 并联电路的串联
无
1
2．编程实例
3．指令使用说明 （1）2个或2个以上触点串联连接的电路块称为串联电 路块。将串联电路块作并联连接时，分支开始用LD、LDI 指令，分支结束用ORB指令。 （2）由一个或多个触点的串联电路形成的并联分支电 路称为并联电路块，并联电路块在串联连接时，要使用 ANB指令。 （3）多个串联电路块作并联连接，或多个并联电路作 串联连接时，电路块数没有限制。
2．编程实例 在编程时，需要将中间运算结果存储时，就可以通过栈 操作指令来实现。
一 层 堆 栈 编 程
二 层 堆 栈 编 程
3．指令使用说明 （1）MPS指令用于分支的开始处，MRD指令用于分支 的中间处，MPP指令用于分支的结束处。 （2）MPS、MRD和MPP指令均为不带操作元件指令， 其中MPS和MPP指令必须配对使用。 （3）由于三菱FX2N的PLC就提供了11个栈存储器，因此 MPS和MPP指令连续使用的次数不得超过11次。
栈操作指令用于多重输出的梯形图的情况分析 a）栈存储器 b）梯形图 c）指令表
卷扬机自动控制限位控制系统
卷扬机自动控制限位控制系统卷扬机自动控制限位控制系统是卷扬机控制系统中的一个重要组成部分，它主要用于对卷扬机的起升、下降等运动进行控制和调节，确保卷扬机可以按照既定的运行模式稳定、准确地工作，同时保证人员和设备的安全。
本文将介绍卷扬机自动控制限位控制系统的原理、设计和应用。
一、卷扬机自动控制限位控制系统的原理卷扬机自动控制限位控制系统一般由主控制器、限位开关和执行机构三部分组成。
限位开关装置通过机械接触或非接触方式来检测卷扬机的运行状态，将检测到的信息传递给主控制器分析处理，控制卷扬机做出相应动作。
在卷扬机工作过程中，一般需要设置起升和下降限位开关。
当卷扬机工作到限位位置时，限位开关装置会自动切断卷扬机的运动信号，停止起升或下降操作。
这样可以有效地避免设备损坏或人员伤害的风险。
二、卷扬机自动控制限位控制系统的设计1、限位开关的选择与布置限位开关是卷扬机自动控制限位控制系统中非常关键的部分，它的选择和布置直接影响了卷扬机的运行效果和使用寿命。
一般情况下，限位开关需要按照相关标准选用，同时需要根据卷扬机实际情况进行布置。
2、主控制器的设计卷扬机自动控制限位控制系统中的主控制器是卷扬机控制系统中的核心部分，它主要负责控制卷扬机的运行和调度。
因此，主控制器的设计需要综合考虑卷扬机自身的特点和工作条件，同时采用先进的自动控制技术，提高卷扬机控制的精度和稳定性。
3、执行机构的选用和安装卷扬机自动控制限位控制系统中的执行机构一般由电机、气缸和液压缸等组成，用于完成卷扬机的起升、下降等各种工作。
执行机构的选用和安装需要根据卷扬机的运行需求而定，同时需要考虑机械结构的稳定性和负载能力。
三、卷扬机自动控制限位控制系统的应用卷扬机自动控制限位控制系统适用于各种不同类型的卷扬机，包括手动和电动卷扬机等。
通过对限位开关和主控制器的配置，可以实现卷扬机自动控制和限位控制的功能，提高卷扬机的工作效率和安全性，避免了机械故障和人员伤害的发生。
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题目: 卷扬机调速系统设计
所在院系：机械电子工程各学院
专业： 11自动化（1）班
学号： **********XX 姓名：林XXX 完成日期： 2014-06-16 指导教师：**
景德镇陶瓷学院
姓名__ 班级指导老师
教研室主任签字：年月日
1.摘要 (4)
2.卷扬机的基本结构和工作特点 (4)
3.交流电动机的调速传动 (4)
4. 控制系统原理分析 (6)
5. 主电路杭干扰措施 (8)
6. 变频器的调速控制 (11)
7. 结论 (14)
8. 参考文献 (14)
“卷扬机变频操控系统”是专门针对金矿竖井作业中罐笼升降而设计开发的拖动控制系统。
该系统主要用于卷扬机电机的拖动调速，充分考虑了低速力矩、空停制动和安全保护等问题，可以取消原交流绕线电动机，电机碳刷和滑环不再存在，取消原用于调速的接触器及大功率电阻排。
彻底杜绝了原调速系统维修成本高、维护工作量大、能耗高、调速性差的缺陷。
本文给出了一种基于矢量控制的异步电机变频调速系统实现方案。
变频调速的主电路设计是带有特殊性的电力电路设计，既要遵守电力设计的一般规律，也要考虑变频调速系统的特殊情况，同时针对制目的选择变频器，通过控制端子实现的控制系统功能，正确设置命令和频率源等参数，采用PLC控制保证调速控制精度，考虑控制电路的抗干扰措施，对硬、软件进行了优化设计，从而保证了系统控制的实时性和安全性。
关键词:上料卷扬机；PLC变频器；变频调速
1.1卷扬机的基本结构和工作特点:
卷扬机（又叫绞车/电葫芦）是由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。
可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。
现在基本上都是电动葫芦，电动卷扬机是由电动机、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。
工作特点 :其工作特点是： (1) 能够频繁起动、制动、停车、反向，转速平稳，过渡时间短; (2) 能按照一定的速度图运行; (3) 能够广泛地调速，调速范围一般为0.5~3.5m/s,目前料车最大线速度可达3.8m/s。
(4) 系统可靠工作。
在进入曲轨段及离开料坑时不能有冲击，确保终点位置准确停车。
5. 对拖动系统的要求.
1.2 交流电动机的调速传动
1.2.1 调速传动的运动方程
调速传动系统中旋转运动时，其旋转运动方程为
式中 T—驱动转矩(N²m);
Tz一负载转矩，即阻转矩((N²m);
Jdω/dt—惯性转矩(N²m);
ω—电动机的角速度(rad/s );
J—折算到电动机轴上的总转动惯量(kg . m')，由式((1-2)表示
式中G—旋转部分的重量((N);
D—惯性体直径(m);
将式(1-1)中的角速度。
(rad/s)变为速度n (r/min)表示
2 控制系统原理分析
3 控制系统设计
3.1 卷扬机施动系统要求
3.1.1 卷扬机电动机运行状态分析
3.2 变频调速系统主电路设计
这里所说的主电路，是指以传递功率为主要任务的电气回路。
在变频调速系统中，主电路大致可以分为三个基本部分:电源输入、输出到电动机电路、制动电路。
3.2.1 输入输出电路主体功能设计
3.2.2 主电路杭干扰措施
结论：
卷扬机必须维持连续生产，工作节奏快且效率高，要求动作必须快速、准确并承受相当恶劣工作环境。
本文提出了其交流传动方案，采用变频调速方案构成了一套新型卷扬机控制系统。