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起重机变频调速控制系统的设计与研究

戴明宏  
【摘要】:随着现代控制理论的应用,新的控制策略不断出现。微处理器和微电子技术的发展,使变频调速控制系统日趋成熟。本文对将变频调速技术应用于起重机这一问题进行了研究,并将这一技术应用于郑州铁路装卸机械厂最新设计和生产的40吨龙门起重机中。通过一年的实际应用,表明这一技术是可行的,设计的起重机具有良好的性能。 论文首先讨论了门式起重机的负荷特点、调速方法、变频调速系统要点;其次介绍了可编程控制器和变频器的组成、原理;第三,详细分析和总结了目前应用于起重机的主要调速方法的特点和存在的问题,并与变频调速进行了分析和比较,给出了控制参数利用变频调速的优点;第四,对各种控制参数的设计进行了分析与研究,并给出了这些控制参数。利用变频技术、可编程控制器(PLC)技术和触摸屏控制技术,通过软硬件开发以及各种控制参数的设计,实现了平滑的速度调节。这一平滑的速度调节是根据起升重量的变化自动实现切换起升工作速度和大、小车走行速度的。起升机构可以根据负荷的大小自动切换空钩、主钩、副钩不同的工作速度,从而实现了利用一套起升装置替代原来主、副两套起升机构。由于这种替代在小车内节省了一套起升机构,从而减轻了小车的自重,改善了钢结构的承载,同时增加了小车内的维修空间。所设计和生产的40吨全变频调速龙门起重机调速系统具备随时修改升降速度、加减速时间等工艺参数的功能,使门吊始终处于最佳运行状态,保证货物空中或落地定位准确,确保货物安全,大大提高了装卸效率。起升机构、大车、小车走行机构运行平稳,制动冲击小。通过软件实现了各机构的零位控制功能,改善了起重机的性能,减少了起重机故障,提高了装卸作业的安全性。同时采用变频器进行变频调速,比传统的串电阻调速具有明显的节能效果,较大提高了系统的功率因素和工作效率。


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