（毕业设计全套）10吨位桥式起重机总体设计（打包下载）

制动方法本次采取将再生制动直流制动和电磁机械制动相结合的方法。

点动控制点动控制是用来调整被吊物体空间的位置，应能够独立控制。

点动频率不能过高。

调速方案变频器的选型因为起升机构对运行的需求比较高，故采用具有带速度反馈矢量控制的变频器。

调速机构虽然变频器调速是无级调速，完全可以用外接电位器来进行调速。

但为了便于操作人员掌握，使调速时的基本操作能够和原拖动系统的操作方法相同，因此采用左右各若干档转速的控制方案。

控制电路变频器选用日本安川系列的，并结合来控制，如图.。

控制电路的主要特点如下变频器的通电与否，由按钮开关和通过接触器进行控制。

电动机的输入端和控制其在不同状态下的工作情况。

是制动器电磁铁，依靠其得电与失电，的动作伴随着起升机构的不同状态以进行控制。

是操作控制手柄，它在不同方向有档转速。

当正向工作时接近开关动作，当反向工作时接近开关动作。

是吊钩上升时的限位开关。

按钮开关和是不同方向的点动按钮。

变频调速系统防溜钩的措施由于系列变频器具有四象限运行功能，在零速时也能有足够大的转矩“拖动”负载。

重物从停止状态变为上升或下降状态。

可先令变频器处于速状态，进行“预励磁”，使电动机产生相当大的转矩来拉住重物。

同时，将制动电磁铁上电。

重物上升或下降到静止时。

当需要重物体能够停止的话，首先控制速度到，同时让制动电磁铁失电。

此时变频调速系统能保证重物停住相当长的段时间以满足要求。

因此，工作状态的第档转速为速。

又因为制动器的工作是在重物保持静止的情况下，所以制动器每次工作时，制动器基本没有什么相对运动，因而磨损甚小，以此延长了制动器的寿命。

此外，重物在空间的定位也变得更加简单。

.大车的变频调速大车拖动系统方案分别拖动由两台电动机拖动两个主动轮进行转动。

调速范围般在以内。

基本工况因为大车拖动系统是断续工作方式，因此，在按照发热原则选择电动机时，允许电动机过载。

供电方式通常采用滑线供电的方式。

终端保护大车在行程的两侧，都有行程限位开关进行终端保护。

大车变频调速控制要点变频器的选择由于两台电动机共用台变频器，因此，只能采用控制方式，变频器的容量应在两台电动机容量的基础上加大以档。

过载保护由于台变频器同时为两台电动机供电，故变频器的热保护功能将不起作用。

因此，每台电动机的热继电器是必需的。

重合闸功能。

由于采用滑线供电方式，在运行过程中，有可能出现因短暂的接触不良造成瞬间停电。

因此，变频器在瞬时停电以及故障跳闸后的重合闸功能是必需的。

升降速方式。

因为大车实际上是带着重物运行的，因此，为了避免被吊物发生晃动，应采用形升降速方式。

调速方式与上述起升机构的调速方式类似。

大车变频调速系统的主电路如图.所示。

.小车的变频调速小车的行程比较短，调速范围较小，般在以内。

其基本工况供电方式与终端保护等都和大车相同。

小车只用台变频器，可采用控制方式或无反馈矢量控制方式。

小车变频调速系统的主电路如图.所示。

.控制系统的设计控制系统的选型及配置可从三方面进行考虑被控对象的工艺要求及复杂程度，如外围设备的需求电气特性和检测信号的数量种类输入输出信号的电压功率与控制电路的匹配，如何使智能模块与跳速位置控制等过程的匹配问题，对供电电源接地信号源到本机连线的要求等提供的软件资源是否满足要求。

控制系统的设计原则选用的必须满足被控对象的控制要求选用的不仅要着眼于现在，还要适当地考虑到将来发展需要控制系统的设计步骤根据被控对象的控制要求，确定整个系统的输入输出设备的数量，从而确定的点数，名手开关量，模拟量及特殊情况下的模块。

充分估计近期对象产品的发展需求，所选的的点数保证定间隙。

另外，在性能价格比变化不大的情况下，尽可能选用同类型中功能的新代。

例如对三公司的小型来说，般应选用系列，而不再选用系列。

选择正确的机器型号。

先绘制分配表，再根据制作输入，输出图。

流程图的绘制根据自己的需求。

用编程器将编制好的程序放入的存储器。

在实验室模拟调试用户程序。

完成第七步的工作后，进入现场联机调试用户程序。

整个系统的调试工作结束后，编制技术文件。

交付使用制控系统的类型般来说，控制系统可以分成下列三种类型单机控制系统这种系统的被控对象通常是单的机器或生产流水线，其控制器则由单台构成，虽然这类系统般不需要与其它控制器或计算机进行通信，但是，设计者还是应考虑将来是否需要和通信联网连接，要是发生这种情况，首先需要具有通信功能。

集中控制系统集中控制主要由机器和流水线组成，对于控制方面依靠进行控制，其的要与被控制的对象相连接。

因为只是采用单台进行控制，因此，对于不同的数据，状态的交换不需要另设专门机构的通信统线路。

但是这种各级组织离异有个缺点。

要是发生故障，整个系统立即停止工作，因此，当集中控制规模较大时，可采用冗余系统解决这问题。

分布式控制系统因为控制这系统的对象很多，它们分散在不同的区域里面，相互之间的距离较远，而且，被控对象需要频繁交换数据。

所以此系统的控制器采用若干个相互之间具有通信联网功能的构成，系统的上级机可以采用，也可以采用工业控制计算机。

本次采用单机控制系统。

控制系统设计起重机工况分析和主电路起重机主要包括大车运行机构，小车运行机构和起升机构三个部分。

前两个机构各自采用台大车运行机构使用两台交流异步电动机作驱动源，通过控制各台电机的正转，反转，使起重机向前行走，向后行走。

起升机构采用台三绕组三速交流异步电动机作为驱动源，通过控制该电机以三种不同的速度投入正转，反转，使吊钩可以以低速，中速和高速三种不同的速度提升和下降。

确定点数根据上述各运行的分析，确定该系统输入和输出的数量输入设备的数量控制大车运行机构小车运行机构和起升机构电机正反的输入设备采用按钮，分别需要正转和反转控制按钮个另外还有控制每台电机正反转的点动按钮个，此外，还有变频器通断电按钮个，还有变频器故障输入开关个，即每台电机需要个。

所以共需开关量输入点。

三种机构的驱动电机以三种不同的速度投入正反转的输入设备采用凸轮控制器，有个常开触点。

因此，共需开关量输入点。

各个机构上限位保护和下限位保护各个，因此，共需开关量共需个。

起重机的总启动按钮和停止按钮各个，解除报警的按钮个。

另外，设置个紧急情况按钮。

当起重机随着工作发生故障时，首先要先将故障排除，之后按故障解除按钮，方可投入运行。

可在特殊状况下，如按下紧急按钮，电机在相对应的条件下是可以继续做到上升或下降的这样，共需开关量输入点。

因此，总共需开关量输入点。

输出设备的数量控制每台电机正反转以及该电机制动器的交流接触器个，以及制动器通电指示灯个和点动控制端个，即每台电机需开关量输出点，三台电机共需开关量输出点。

控制变频器驱动每台转速的交流接触器个，以及变频器通电继电器通电指示灯各个，还有变频器故障输入端个和封锁外部信号个，即需开关量输出点，共需开关量输出点。

报警用的闪光灯蜂鸣器各个，因此，共需开关量输出点。

起重机行走警铃个，需要开关量输出点。

因此，总共需开关量个。

选择考虑到各留的余量，应选开关量输入点，开关量输出点的。

般都需要检测电机的转速，而系列的指令系统中有，可以很方便地检测电机的转速。

另外，该的指令系统中还有算术运算和数据处理指令，加上其扫描速度较快，可以在较短时内完成控制的运算，因此，即使控制方案有变化，该乃能继续使用。

综合上述各方面的情况，确定采用型，再加块的开关量输出扩展模块，总共有开关量输入点，开关量输出点，满足上述要求。

建立输入输出地址分配表，表输入地址外设名称起升变频器得电按钮起升变频器失电按钮起升变频器故障输出触点起升变频器正转接近开关起升变频器反转接近开关起升上限开关起升下限开关起升正转点动按钮起升反转点动按钮起升低速开关起升中速开关起升高速开关大车变频器得电按钮大车变频器失电按钮大车变频器故障输出按钮大车变频器正转接近开关大车变频器反转接近开关大车前限开关大车后限开关大车正转点动按钮大车反转点动按钮大车低速开关大车中速开关大车高速开关小车变频器得电按钮小车变频器失电按钮小车变频器故障输出触点小车变频器正转接近开关小车变频器反转接近开关小车前限开关小车后限开关小车正转点动按钮续表输入地址外设名称小车反转点动按钮小车低速开关小车中速开关小车高速开关总启动按钮总停止按钮复位按钮紧急按钮备用表输出地址分配表输出地址外设名称起升变频器多速控制端起升变频器封锁外部信号起升变频器点动控制端起升变频器多速控制端起升变频器多速控制端起升变频器外部故障输入端起升变频器反转控制端起升变频器正转控制端起升变频器通电继电器起升变频器通电指示灯起升制动器通电继电器起升制动器抱闸指示灯大车变频器多速控制端大车变频器封锁外部信号大车变频器点动控制端大车变频器多速控制端大车变频器多速控制端大车变频器外部故障输入端大车变频器反转控制端大车变频器正转控制端大车变频器通电继电器大车变频器通电指示灯大车制动器通电继电器大车制动器抱闸指示灯小车变频器多速控制端小车变频器封锁外部信号小车变频器点动控制端小车变频器多速控制端小车变频器多速控制端小车变频器外部故障输入端小车变频器反转控制端小车变频器正转控制端续表输出地址外设名称小车变频器通电继电器小车变频器通电指示灯小车制动器通电继电器小车制动器抱闸指示灯报警闪光灯蜂鸣器行走警铃备用和输入输出设备之间的接线图如图.所示。

绘制流程图根据前面的分析，该起重机的各种运行情况归纳如下当按下启动按扭后，允许该起重机投入运行。

在正常情况下，扳动起重机行走机构的控制手柄吊塔的控制手柄或吊臂的控制手柄，相应的交流异步电动机作正转或反转运行将起重机升降机构的控制手柄扳到不同的位置上，控制升降的交流异步电动机可以以三种不同的速度作正转或反转运行。

当出现故障时，该起重机停止运行，并在数码管上显示该故障的代码。

在紧急情况下，按下紧急按钮，允许该起重机升降机构在规定的时间里继续作升降运行。

规定时间到，该起重机不再运行，只有当故障排除以后，按下故障解除按钮，才能重新投入运行。

编制用户程序根据图.所示的流程图，首先编制出主程，见大图。

结论与展望.结论本次设计以起重机械和机电传动控制等资料为参考，同时查阅如机械设计，材料力学，理论力学等知识，以设计个吨位的桥式起重机为目标。

回顾本文，设计思路如下首先对其组成部分，如起升机构，大车运行机构，小车运行机构，主梁等进行原理分析，以设计适合自己桥式起重机的连接，放置及运行方式。

接着根据给定的参数设计计算器总体结构的基本尺寸，然后对重要部分的尺寸进行大量的计算验证，如载荷大小，梁的强度刚度等看是否真正满足要求以保证能否实际进行的工作。

最后本文对桥式起重机电气部分进行设计，给予每个组成结构的变频调速实现多方考虑。

确定好大小车和起升机构主连接图，完成输入输出图，梯形图，总流程图等。

.不足及展望在本次设计中，从科学的角度出发，对桥式起重机的技术参数工作原理性能特点以及控制系统要求，加以先进合理的设计，使整机性能及结构更趋合理。

但是在电气部分的设计还不是很深入，没有引入最新的技术要求并且对桥式起重机的舒适性，环保性没有进行考虑。

随着时代的发展，我国起重机械的种类不断增加，但在集成电路和微型计算机方面仍需不断加强。

对比国外发展情况，我国应大力发展机电体化产品，加强起重机可靠性和技术水平，应用新技术来改善恶劣工作条件，进步提高产品质量。

相关业内人士指出，未来全球起重机行业将向重点产品大型化高速化和专业化方向，系列产品模块化组合化标准化和实用化方向及通用产品小型化轻型化简易化和多样化方向发展。

致谢