卷扬机调速系统设计

电力电子与电机拖动综合课程设计

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：2011103201XX

姓名：林XXX

完成日期：2014-06-16

指导教师：万军

景德镇陶瓷学院

电力电子与电机拖动综合课程设计任务书__班级指导老师

教研室主任签字：年月日

目录

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)

摘要

“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。