河南機電高等專科學校
專業題目橋式起重機電氣控制設計
姓名班級指導教師
級1班起重機電氣控制設計
1. 題目:起重量/跨度橋式起重機電器控制設計
2. 設計內容
通過對橋式起重機的學習，按實際要求對起重機各機構電氣控制進行設計，培養學生用所學理論知識解決實際問題的能力。
3. 設計要求
1） 設計計算說明書1份
2） 橋式起重機總電路原理圖1張，各機構控制圖在說明書上體現.
課程設計題目及原始資料：
說明：1.大車執行機構的工作級別與起公升機構相同，選m5，小車執行機構的工作級別為m5；
2.表中所列速度要求，在計算後所得的實際數值可允許有15%的偏差.
8t橋式起重機電氣控制設計
摘要橋式起重機是橋架在高架軌道上執行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向執行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向執行，構成一矩形的工作範圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面裝置的阻礙。 橋式起重機廣泛地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。
橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡易粱橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。 普通橋式起重機一般由起重小車、橋架執行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起公升機構、小車執行機構和小車架三部分組成。
起公升機構包括電動機、制動器、減速器、捲筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動捲筒轉動，使鋼絲繩繞上捲筒或從捲筒放下，以公升降重物。本文重點研究起重機的控制，通過使用串電阻的調速方法已實現對電機的控制，從而控制起重機。
關鍵詞：起重小車;電動機；串電阻調速
目錄1．起重機控制系統方案選擇
2．電機容量選擇及調速電阻器計算
2.1電機容量選擇
2.1.1提公升機構電機容量選擇
2.1.2大車行走機構電機容量選擇
2.1.3 小車行走機構電機容量選擇
2.2調速電阻器計算
2.2.1起公升機構調速電阻計算
2.2.2大車行走機構調速電阻器計算
2.2.3小車行走機構調速電阻器計算
3．起公升機構控制系統
3.1控制系統組成
3.2起公升機構控制電路圖
3.3起公升機構的工作原理
3.4系統的保護
4. 大車執行機構控制系統設計
4.1控制系統組成
4.2大車機構控制電路圖
5．小車執行機構控制系統設計
5.1控制系統組成
5.2小車機構控制電路圖
主鉤以外的其他機構機構的工作原理圖
結論參考文獻
1.起重機控制系統方案選擇
三相非同步電動機的工作原理:當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產生了乙個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由於旋轉磁場以n1轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）.
由於導子導體兩端被短路環短接，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩，驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。
通過上述分析可以總結出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電後，將產生乙個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流**子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同
三相非同步電動機轉速公式為: n= 從式可見改變供電頻率f,電動機的極對數p及轉差率s均可達到改變電機轉速的目的。
從調速的本質來看，不同的調速方式無非是改變交流電動機的同步轉速或不改變同步轉兩種。在生產機械中廣泛使用改變同步轉速的有改變定子極對數的多速電動機。改變定子電壓，頻率的變頻調速有能無換向電動機調速等。
不改變同步轉速的調速方法有繞線式電動機的轉子串電阻調速，斬波調速，串波調速以及應用電磁轉差離合器，液力偶合器，油膜離合器等調速。 傳統的橋式起重機調速方式採用繞線式非同步電動機轉子串電阻調速，其主電路如圖1所示
繞線轉子非同步電動機的主電路
2.電機容量選擇及調速電阻器計算
2.1電機容量選擇
2.1.1提公升機構電機容量選擇
1）已知起重量=8t 工作級別a5 主提公升執行速度=8m/min
吊鉤組重=4%=0.32 t
靜功率計算公式=
=（+）g=（8000+320）9.81 n =816192n
v=8m/min=0.13m/s
0.980.980.98=0.94（二級閉式齒輪傳動，滑輪組倍率3
所以kw=113kw
查《實用起重機電氣技術手冊》p151，選用yzr315m-8電機，當s3, jc=15%時，電動機允許輸出功率為125kw。在基準工作制s3, jc=25%時 =100 kw 。
2) 電動機的過載校驗
按電動機轉矩允許過載倍數=2.8, 對繞線轉子電動機h=2.1, 一台電機m=1
84.7kw< =100kw
電動機過載校驗通過。
2.1.2大車行走機構電機容量選擇
1）已知起重量=8 t 工作級別a5 大車執行速度=90m/min
起重機總重 g=32.5t
執行靜阻力。
大車執行部分總質量
=（+g）g=（8000+32500）9.81 n=397305n
室內執行，風阻力g=0, 坡度阻力=0查得，取執行摩擦阻力係數 =0.0065
則3973050.0065 n=2582.5n
2) 執行靜功率
90 m/min=1.5m/s
大車執行機構總效率取=0.95
kw=4kw
3) 執行加速功率, 查《實用起重機電氣技術》p83取a=0.26 m/s， =10s
31.48
4) 初選電動機
10.4 kw
式中：m-電動機數目（2臺）
- 平均啟動轉矩倍數（對繞線轉子非同步電動機取1.7）
同上根據電動機樣本，選用yzr180l8-8電動機，在基準工作制s3, jc=25%時，電動機允輸出許功率為13kw。當s3時, jc=40%時， =11kw。
5）電動機發熱校驗。根據《起重機設計規範gbt3811》附錄u和附錄w推薦，選大車執行機構的接電持續率jc=25%, cz=600,穩態負載平均係數g==0.9
則 =g= g3.67
查得yzr180l8-8電動機，當jc=25%, cz=600時，其允許輸出功率p=9.669kw>p，電動機發熱校驗通過。
2.1.3 小車行走機構電機容量選擇
1) 已知起重量=8t，工作級別a5，小車執行速度=40m/min
小車自重=4000kg
小車執行部分總質量
g=( +)g=（8000+4000）9.81 n=117720n
室內執行，風阻力g=0, 坡度阻力=0，查得取執行摩擦阻力係數 =0.0075
執行靜阻力 = g=1177200.0075 n=882.9n
2) 執行靜功率
=40m/min=0.67m/s
小車執行機構總效率取=0.9
p0.66kw
3) 執行加速功率查《實用起重機電氣技術》取a=0.18 m/s,=5.0 s
1.24kw
4) 初選電動機
p1.1kw
式中：m-電動機數目
- 平均啟動轉矩倍數（對繞線轉子非同步電動機取1.7）
同上根據電動機樣本，選用yzr132m2-6電動機，當s3, jc=25%時，電動機允輸出許功率為4 kw。在基準工作制s3, jc=40%時，p=3.7 kw。
則 =g=g0.59kw
橋式起重機使用說明書
一 橋式起重機外形圖2 二 概述3 三 安裝調整與電氣控制原理 10 四 架設33 五 安全操作35 六 運轉試驗36 七 起重機使用須知39 八 維護與故障處理41 九 機構的潤滑49 十 起重機的交工驗收52 十一 雙梁橋式起重機潤滑系統圖 1.橋架 2.小車 3.起重機執行機構 4.電氣裝置 ...
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