電動(dòng)葫蘆垂吊系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)

1、煙臺(tái)南山學(xué)院機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)題目電動(dòng)葫蘆垂吊系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)姓 名：XXX所在學(xué)院：計(jì)算機(jī)與電氣自動(dòng)化所學(xué)專(zhuān)業(yè)：自動(dòng)化班 級(jí)：自動(dòng)化XXXX學(xué) 號(hào)： XXXXXXXXXXXX指導(dǎo)教師： XXX完成時(shí)間：2013.12.20在人類(lèi)改造客觀世界的過(guò)程中，大量地使用了各種各樣的機(jī)器設(shè)備，隨著人類(lèi)的文 明不斷發(fā)展。各種不同種類(lèi)的機(jī)器設(shè)備也出現(xiàn)在人類(lèi)面前，并不斷的得到完善，同時(shí)其 重量也在不斷的提高。因此各種起重裝置也就隨著文明的發(fā)展而出現(xiàn)。電葫蘆具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、品種規(guī)格多、運(yùn)行平衡等優(yōu)點(diǎn)，它們可以 在同一平面上做直的、彎曲的、循環(huán)的架空軌道上使用，也可以在以工字鋼為軌道的電 動(dòng)單梁，手動(dòng)

2、單梁起重機(jī)、橋式起重機(jī)、懸掛起重機(jī)、懸臂起重機(jī)、龍門(mén)起重機(jī)等起重 機(jī)上使用。電動(dòng)葫蘆廣泛應(yīng)用在工廠、貨棧、碼頭、電站、伐木場(chǎng)等場(chǎng)合，是起升搬運(yùn) 物品，最理想的起重設(shè)備?！娟P(guān)鍵詞】 起重設(shè)備 機(jī)器設(shè)備 電葫蘆 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章電動(dòng)葫蘆的應(yīng)用價(jià)值1 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 第二章設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及介紹2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 2.1電動(dòng)葫蘆的組成2 HYPERLINK l bookmark

3、15 o Current Document 2.2設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)介22.3重要元器件的選擇3 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 2.3.1斷路器的選擇3熔斷器的選擇3 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 熱繼電器的選擇4 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 第三章單元電路介紹6第四章硬件電路總體介紹及系統(tǒng)工作流程74.1電路硬件圖7 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 4.2電動(dòng)葫蘆的工作過(guò)程8總結(jié)9致謝1

4、0參考文獻(xiàn)11第一章電動(dòng)葫蘆的應(yīng)用價(jià)值當(dāng)今社會(huì)不斷進(jìn)步，科技也飛速發(fā)展。制造業(yè)也有了一個(gè)飛躍的進(jìn)步。在這個(gè)越來(lái) 越智能機(jī)械化的時(shí)代，用機(jī)械化來(lái)代替人歷史必要的趨勢(shì)。無(wú)論在城市或農(nóng)村，還是傳 統(tǒng)企業(yè)或現(xiàn)代化企業(yè)，再生產(chǎn)過(guò)程中，都有高效率的機(jī)械。代替了非常傳統(tǒng)的人才，在 這個(gè)趨勢(shì)下，我們小組選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)是制造一個(gè)橋式起重機(jī)。其中主要運(yùn)用在工廠和 建造建筑的時(shí)候，來(lái)搬運(yùn)大批量的貨物，不但可以搬運(yùn)人類(lèi)無(wú)法搬運(yùn)的大型貨物，而且 非常方便和高效?，F(xiàn)在我們?cè)O(shè)計(jì)的電葫蘆起重機(jī)主要運(yùn)用在廠房中，俗稱(chēng)“田機(jī)”。 這類(lèi)型起重機(jī)可以把貨物運(yùn)輸?shù)綇S房的每一個(gè)角落，也可以把貨物運(yùn)輸?shù)綇S房外，方便 車(chē)輛運(yùn)輸貨物，這類(lèi)型起

5、重機(jī)非常使用和靈活，現(xiàn)在普遍的廠房都用它來(lái)幫運(yùn)貨物，這 類(lèi)起重機(jī)的出現(xiàn)，令生產(chǎn)流水線提高了一個(gè)新的臺(tái)階。第二章設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及介紹2.1電動(dòng)葫蘆的組成1Y雄卷筒 2一錐型電動(dòng)機(jī) 3減速箱。一瑁磁制動(dòng)器5-電動(dòng)機(jī)&一限位開(kāi)關(guān)圖2-1電動(dòng)葫蘆下面就我國(guó)自行聯(lián)合設(shè)計(jì)的CD型鋼絲繩電動(dòng)葫蘆所述：如圖所示，它是由兩個(gè)結(jié)構(gòu) 上相互聯(lián)系的升降機(jī)構(gòu)和移動(dòng)裝置組成，分別由升降電動(dòng)機(jī)和移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。升降機(jī) 構(gòu)電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱拖動(dòng)鋼絲卷筒。升降的鋼絲卷筒1由電動(dòng)機(jī)2經(jīng)減速箱3拖動(dòng)，住 傳動(dòng)軸和電磁制動(dòng)器4的錐形圓盤(pán)相連接。電動(dòng)葫蘆是借導(dǎo)輪的作用在工字梁上來(lái)回移 動(dòng)，而導(dǎo)輪由另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)5經(jīng)圓柱形減速箱驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)的行走機(jī)

6、構(gòu)設(shè)有電磁制動(dòng)器， 并用機(jī)械撞塊限制前后兩個(gè)方向的移動(dòng)行程。電磁制動(dòng)器對(duì)主傳動(dòng)軸制動(dòng)，在升降吊鉤的極限位置裝有行程限位開(kāi)關(guān)，移動(dòng)機(jī)構(gòu) 電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速箱拖動(dòng)行走導(dǎo)輪，行走導(dǎo)輪可以在工字軌道上來(lái)回滾動(dòng)。當(dāng)它超出行程時(shí)， 行程限制開(kāi)關(guān)進(jìn)行限位保護(hù)。為了安全，電動(dòng)葫蘆采用電動(dòng)控制，當(dāng)操作人員離開(kāi)崗位 時(shí)，為了安全，電動(dòng)葫蘆就自動(dòng)停車(chē)。2.2設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)介電動(dòng)葫蘆有起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成，其起升機(jī)構(gòu)包括吊鉤.滑輪組.鋼絲繩.電機(jī). 卷筒和減速器，這些是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。2.3重要元器件的選擇2.3.1斷路器的選擇一般低壓斷路器的選擇低壓斷路器的額定電壓不小于線路的額定電壓。低壓斷路器的額定電流不小于線路的計(jì)算負(fù)載

7、電流。低壓斷路器的極限通斷能力不小于線路中最大的短路電流。線路末端單項(xiàng)地短路電流/低壓斷路器瞬時(shí)(或短延時(shí))脫口整定電流N1.25.脫口電流的額定電流不小于線路的計(jì)算電流。欠壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。配電用低壓斷路器的選擇長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流整定值等于0.8-1倍導(dǎo)線允許載流量。3倍延時(shí)動(dòng)作電流整定值的返回時(shí)間不小于線路中最大啟動(dòng)電流的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí) 間。短延時(shí)動(dòng)作電流整定值不小于1.1 (I.國(guó)*35K、)。其中，I*為線路計(jì)算負(fù)載電 流；K為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流倍數(shù)；I為最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流。JX短延時(shí)的延時(shí)時(shí)間按被保護(hù)*對(duì)象的熱穩(wěn)定校核。無(wú)短延時(shí)時(shí)，瞬時(shí)電流整定值不小于1.1倍下級(jí)開(kāi)關(guān)

8、進(jìn)線端計(jì)算短路電流值。電動(dòng)機(jī)保護(hù)用低壓斷路器的選擇長(zhǎng)延時(shí)電流整定值等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。6倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間不小于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間。按啟動(dòng)時(shí)負(fù) 載的輕重，可選用可返回時(shí)間為1、3、5、8、15s中的某一檔。瞬時(shí)整定電流：籠型電動(dòng)機(jī)時(shí)為(815)倍脫扣器額定電流；繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī) 時(shí)為(36)倍脫扣器額定電流。照明用低壓斷路器的選擇長(zhǎng)延時(shí)整定值不大于線路計(jì)算負(fù)載電流。瞬時(shí)動(dòng)作整定值等于(620)倍線路計(jì)算負(fù)載電流。2.3.2熔斷器的選擇熔斷器類(lèi)型的選擇應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合選擇熔斷器的類(lèi)型。電網(wǎng)配電一般用刀型觸頭熔斷器；電動(dòng)機(jī)保護(hù) 一般使用螺旋式熔斷器；照明電路一般用圓筒帽型熔斷器；保護(hù)可

9、控硅元件則應(yīng)選則半 導(dǎo)體保護(hù)快速式熔斷器。熔體額定電流的選擇對(duì)于變壓器、電路和照明燈負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于負(fù)載電流。對(duì)于輸配電線路，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于線路的安全電流。在電動(dòng)機(jī)回路中作短路保護(hù)時(shí)，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件，按電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間 的長(zhǎng)短來(lái)考慮選擇熔體的額定電流。對(duì)啟動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)，可按下式?jīng)Q定熔體的的 額定電流IN 熔體二1/ (2.53)(4-1)式中Ist電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，單位：A對(duì)啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)或啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)，按下式?jīng)Q定熔體的額定電流IN 熔體=I / (1.62)(4-2)對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的主十母線處的熔斷器的額定電流可按下式計(jì)算：In=(2.0 2

10、.5)Imm +EIm(4-3)注：In熔斷器的額定電流；Ime電動(dòng)機(jī)的額定電流；Imemax多臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量最大的 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流；EI其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。電動(dòng)機(jī)末端回路的保護(hù)廣選用AM型熔斷器，熔斷體的額定電流In稍大于電動(dòng)機(jī)的 額定電流電容補(bǔ)償柜主回路的保護(hù)，如選用GG型熔斷器，熔斷體的額定電流In約等于線路 計(jì)算電流1.82.5倍;如選用AM型熔斷器，熔斷體的額定電流In約等于線路電流的1 2.5 倍。線路上下級(jí)間的選擇性保護(hù)，上級(jí)熔斷器與下級(jí)熔斷器的額定電流In的比等于或大 于1.6，就能滿足防止發(fā)生越級(jí)動(dòng)作而擴(kuò)大故障停電范圍的需要。保護(hù)半導(dǎo)體器件用熔斷器，熔斷器與半導(dǎo)體器

11、件串聯(lián)，而熔斷器熔體得額定電流用 有效值表示，半導(dǎo)體器件的額定電流用正向平均電流表示，因此，應(yīng)按下式計(jì)算熔體的 額定電流：IRNN1.57IRNQ1.6IRN式中IRN表示半導(dǎo)體器件的正向平均電流。降容使用在20。環(huán)境溫度下，我們推薦熔斷體的實(shí)際共作電流不應(yīng)超過(guò)額定電流值。選用熔 斷體時(shí)應(yīng)考慮到環(huán)境及工作條件，如封閉程度 空氣流動(dòng) 連接電纜尺寸(長(zhǎng)度及截面) 瞬時(shí)峰值等方面的變化；熔斷體的電流承載能力實(shí)驗(yàn)是在20。環(huán)境溫度下進(jìn)行的，實(shí)際 使用時(shí)受環(huán)境溫度變化的影響。環(huán)境溫度越高，熔斷體的工作溫度就越高，其壽命也就 越短。相反，在較低的溫度下運(yùn)行將延長(zhǎng)熔斷體的壽命。在配電線路中，一般要求前一級(jí)熔

12、體比后一級(jí)熔體的額定電流大23倍，以防止發(fā) 生越級(jí)動(dòng)作而擴(kuò)大故障停電范圍。熔斷器的選擇UN熔斷器NUN線路。IN熔斷器NIN線路。熔斷器的最大分段能力應(yīng)大于被保護(hù)線路的最大短路電流。2.3.3熱繼電器的選擇選擇熱繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)時(shí)，應(yīng)使選擇的熱繼電器的安秒特性位于電動(dòng) 機(jī)的過(guò)載特性之下，并盡可能地接近,甚至重合，以充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的能力，同時(shí)使電動(dòng)機(jī) 在短時(shí)過(guò)載和啟動(dòng)瞬間(47)IN電動(dòng)機(jī)時(shí)不受影響.熱繼電器的類(lèi)型選擇一般場(chǎng)所可選用不帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器，但作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)時(shí)應(yīng)選用 帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。熱繼電器的額定電流及型號(hào)選擇根據(jù)熱繼電器的額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的額定電

13、流，來(lái)確定熱繼電器的型號(hào)。熱元件的額定電流選擇熱繼電器的熱元件額定電流應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。熱元件的整定電流選擇根據(jù)熱繼電器的型號(hào)和熱元件額定電流，能知道熱元件電流的調(diào)節(jié)范圍.一般將熱繼 電器的整定電流調(diào)整到等于電動(dòng)機(jī)的額定電流；對(duì)過(guò)載能力差的電動(dòng)機(jī)，可將熱元件整定 值調(diào)整到電動(dòng)機(jī)額定電流的0.60.8倍;對(duì)啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)、拖動(dòng)沖擊性負(fù)載或不允許停 車(chē)的電動(dòng)機(jī)，熱元件的整定電流應(yīng)調(diào)整到電動(dòng)機(jī)額定電流的1.11.15倍。第三章單元電路介紹電動(dòng)機(jī)M1為吊鉤升降電動(dòng)機(jī)，用來(lái)提升貨物，由接觸器KM1、KM2進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制， 以實(shí)現(xiàn)吊鉤升降。YB為吊鉤電動(dòng)機(jī)M1的電磁制動(dòng)器，它的線圈兩端與電動(dòng)機(jī)M1的

14、兩項(xiàng) 電源線并聯(lián)在一起，當(dāng)M1得電時(shí)，YB也得電松閥，讓電動(dòng)機(jī)M1轉(zhuǎn)動(dòng)；M1失電時(shí)，YB 也失電，靠彈簧力將M1制動(dòng)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)M1主電路控制電器主觸頭文字符號(hào)KM1、KM2。SB1、SB2為吊鉤電動(dòng)機(jī) M1的正反向復(fù)合啟動(dòng)按鈕，正反向接觸器KM1、KM2線圈電路間采用復(fù)合按鈕和接觸器雙 重連鎖。由于無(wú)自鎖觸頭，因此松開(kāi)按鈕SB1或SB2，KM1或KM2就失電釋放，電動(dòng)機(jī)M 就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。SQ1、SQ2為上下限位行程開(kāi)關(guān)。M2為移動(dòng)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)，用來(lái)水平移動(dòng)搬運(yùn)貨物，由接觸器KM3、KM4進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制， 采用復(fù)合按鈕和接觸器雙重連鎖，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)M2的水平移動(dòng)，M2停止時(shí)不需要電磁制動(dòng)， 控制電路

15、中設(shè)有限位開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4進(jìn)行限位保護(hù)，防止電動(dòng)葫蘆移位時(shí)超出允許范圍。圖3-2控制電圖3-1主電路第四章 硬件電路總體介紹及系統(tǒng)工作流程4.1電路硬件圖圖4-1硬件電路圖4.2電動(dòng)葫蘆的工作過(guò)程（1）釣鉤上升SBfSB1（1-6）+ 一. VKM2，實(shí)現(xiàn)互鎖SB1（1-2）一KM + 一其主觸頭閉合VKM1（7-8）當(dāng)?shù)蹉^上升到需要位置時(shí)，SB1（1-6）-松開(kāi)SB1M正+，吊鉤上升。A 1KM，實(shí)現(xiàn)互鎖SB1-.SB1(1-2)-卜KM1-.KM1(7-8)-其主觸頭斷開(kāi)YB-M1正-，吊鉤提升（2）吊鉤下降 吊鉤下降的動(dòng)作過(guò)程與吊鉤提升過(guò)程相似，動(dòng)作電器為sb2、km2。（3）吊鉤向前

16、移動(dòng)SB3（1-13）+一 VKM4,實(shí)現(xiàn)互鎖SB3+SB3 (1-9) + KM3+ 一M+吊鉤向前移動(dòng)。KM3 (15-16) + VKM4，實(shí)現(xiàn)互鎖SB3(1-13)SB3(1-13)-SB3-當(dāng)?shù)蹉^前移到預(yù)定的位置時(shí)松開(kāi)SB3SB3 (1-9) - KM3- M2正-，吊鉤停止移動(dòng)KM3 (15-16)-本設(shè)計(jì)不僅是會(huì)前面所學(xué)的指示的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。下 面是對(duì)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程做一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。第一，題目確定之后，資料是最重要的，查資料是做課程設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好 的開(kāi)端相當(dāng)成功了一半。到圖書(shū)館，資料室，上網(wǎng)尋找自己所需要的資料。要一一記錄 下來(lái)以備后用。第二，通

17、過(guò)上面的過(guò)程，積累了不少的有用資源，對(duì)題目有了大概的了解，然后對(duì) 題目進(jìn)行更透徹的分析。第三，有了明確的研究方向，就該動(dòng)手實(shí)現(xiàn)了。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)原先學(xué)的知識(shí)又有了一定的新認(rèn)識(shí)，溫習(xí)了所學(xué)過(guò)的知識(shí)，溫故 而知新。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，但最后通過(guò)和同學(xué)的交流一一得到解決。 在這次設(shè)計(jì)中使我們的同學(xué)關(guān)系很進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有上面不懂的大家在 一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們對(duì)知識(shí)的了解有進(jìn)一步的提高。在這個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我鼓勵(lì)工作的能力，樹(shù)立了自 己對(duì)工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作有非常重要的影響。而且大大提高了自 己的動(dòng)手能力，是我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個(gè) 課題還不是很完善，但在設(shè)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次設(shè)計(jì)的最大收益和財(cái)富，使我終 身受益。致謝此次設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)走向未來(lái)重要的一步。從最初的選題，開(kāi)題到完成設(shè)計(jì)。 其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一 次檢驗(yàn)和充實(shí)。課程設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的 能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)是前