桥式起重机控制线路设计毕业设计

江阴职业技术学院毕业设计说明书

低压熔断器的额定电压应不小于电路的工作电压。 低压熔断器的额定电流应不小于所装熔体的额定电流。

1.2.3熔体额定电流选用：

1. 电炉和照明等电阻性负载熔体额定电流IBN不小于电路的工作电流IN，即IBN

≥IN.

2. 配电电路 为防止越级动作而扩大停电范围,后一级 (近电源) 熔体的额定电流比

前一级熔体的额定电流至少要大一个等级,同时,必需要校核熔断器的极限分断能力.

3. 电动机 1〉对于单台电动机,熔体的额定电流应不小于电动机额定电流的1.5-2.5

倍,即IBN≥（1.5-2.5）IN.

2〉对于多台电动机,熔体的额定电流应不小于最大一台电动机额定电流

INmax的1.5-2.5倍,加上同时使用的其它电动机额定电流之和∑IN,,即IBN≥（1.5-2.5）INmax＋∑IN.

3〉轻载起动或起动时间短时,系数可取小些;重载起动或起重时间长时,系数可取大些.

4〉因电动机的起动电流很大,熔体的额定电流应保证熔断器不会因电动机起动而熔断,熔断器一般用于短路保护.

1.3 刀开关

刀开关是低压供配电系统和控制系统中最常用的配电电器.常用于电源隔离,也可用于不频繁地接通和断开小电流配电电路或直接控制小容量电动机的起动和停止,是一种手动操作电器.

1.3.1 刀开关的技术参数

刀开关的技术参数主要有额定电压,额定电流和分断能力. ， 刀开关的额定电压是刀开关长期正常工作能承受的最大电压.

刀开关的额定电流是刀开关在合闸位置上允许长期通过的最大工作电流. 刀开关的分断能力是刀开关在额定电压下能可靠分断的最大电流. 1.3.2 刀开关的选用

刀开关的选用一般考虑刀开关的额定电压,额定电流等. 刀开关的额定电压应不小于电路实际工作的最高电压.

刀开关的额定电流 1〉当用作隔离开关或控制一般照明，电热等电阻性负载时，其

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第二章 凸轮控制器，变频器

额定电流应等于或稍高于负载的额定电流。

2〉当用于电动机直接起动控制时，瓷底胶盖闸刀开关只能控制

容量小于5.5KW的电动机，其额定电流应大于电动机的额定电流。组合开关的额定电流应不小于电动机额定电流的2-3倍。

1.4 20/5t桥式起重机变频调速系统主要辅件选用

起重机变频调速系统主要辅件包括断路器，接触器，交电流电抗器，制动电阻器等。 为避开变频器投人时直流回路电容器的峰值，变频器配制的断路器容量为电动机额定电流的1.3-1.4倍，整定值为断路器额定值的3-4倍。

接触器在变频器主回路中仅在变频器辅助器件或控制回路故障时起断开主回路的作用，一般不作回路开断器件用，故可按电动机额定电流选用接触器容量，无须按开断次数考核其寿命。

为抑制变频器造成的高峰值电流，在变频器的输入端加接交流电抗器。同时，交流电抗器的进入端还可以起到降低电动机的噪声，改善起动转矩，在电动机轻载时改善功率因数的作用。

交流电抗器容量按电动机容量配置，计算公式如下： L＝（2%-5%）U／2TfI 式中 L－电抗器容量（H） U－额定电压（V）

I－电动机额定电流（A），电抗电流值为电动机额定电流值的1.1-1.2倍。 f－最大周次数（HZ）

（2%-5%）U的选择根据速比要求定，速比愈大百分比愈大。

制动电阻借助制动单元消耗电动机发电制动状态下从动能转换来的能量。计算公式如下： RBO＝UC／1.047（TB－0.2TM）n . . . 式中： UC－直流回路电压（V） TB－制动转矩（N..m ） TM－电动机额定转矩（N..m ） n－电动机额定转速（r／min）

在制动晶体管和制动电阻构成的能耗回路中沉区最大电流受晶体管许用电流IC的阻制，因此在选择制动电阻时不可小于其最小制动电阻值。

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Rmin＝Uc／Ic（Ω） 式中： UC－直流回路电压（V）

Ic －制动晶体管允许的最大电流（A） 因此：制动电阻RB应按RBO＞RB＞Rmin的关系选用。

1.5 20/5t桥式起重机变频调速系统电动机容量选用

起重机运行机构的转动惯量较大，为了加速电动机需要有较大的起动转矩，故电动机容量需要由负载功率Pj及加速功率P a两部分组成。一般情况下电动机容量P为：

P≥（P a+Pj）／λas

式中： λas －电动机平均起动转矩倍数 。

若使电动机在额定转速下接近满载运行，且能承受电网电压的波动，则要求电动机的过载力矩倍数λM大于1.5倍。或适当增加加速时间，减小加速速率。

起重机起升机构的负载特点是起动时间短（1-3s），只占等速运动时间的较小比例；转动惯量较小，占额定起升转矩的（10%-20%），其电动机容量为： P＝CPgv／（1000η）（KW） 式中： CP－起重机额定起升负载（Kg）

v－额定起升速度（m／s） g－重力加速度（g＝9.81 m／s）

η－机构总效率

此外，为使电动机能提升1.25倍试验载荷，能承受电压波动的影响，其最大转矩值必需大于2。否则，必需让电动机放容，从而降低电动机在额定运行时的工作效率。

1.6 20/5t桥式起重机变频调速系统变频器容量选用

起升机构的平均起动转矩一般说来为额定力矩的1.3-1.6倍。考虑到电源电压波动因素及需要通过125%超载实验等因素，此时变频器容量为： 1.5PCN≥K／ηMCOSφ×CPgv／1000η 式中 COSφ－电动机的功率因素， COSφ＝0.75 P－起升额定负载所需功率（KW） ηM－电动机效率，ηM＝0.85 PCN－变频器容量（KVA） K－系数，K＝2

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第二章 凸轮控制器，变频器

起升机构变频器容量依据负载功率计算，并考虑2倍的安全力矩。若用在电动机额定功率选定的基础上提高一档的方法选择变频器的容量，在变频器功率选定的基础上，做电流验证，公式如下： ICN＞IM 式中 ICN－变频器额定电流 IM－电动机额定电流

1.7 电阻器和频敏变阻器

电阻器是电动机的起动，制动，和调速控制的重要附件。 电阻器选用的一般原则： 1〉根据控制要求选择电阻器系列 2〉根据电动机的电流选择电阻器的型号

频敏变阻器是一种利用铁磁材料的损耗岁频率变化来自动改变等效阻值的低压电器。 频敏变阻器能使电动机实现平滑起动，主要用于绕线转子回路作为起动电阻，实现电动机的平稳无级起动。 频敏变阻器选用的一般原则：

1〉根据电动机所拖动的生产机械的起动负载特性和操作频繁程度，选择频敏变阻器。 2〉按电动机功率的大小选择频敏变阻器。

1.8 电磁铁

电磁铁是利用电磁吸力来吸钢铁零件，操纵，牵引机械装置以完成预期的动作的低压电器。

电磁铁选用的一般原则：

1〉根据机械负载的要求选择电磁铁的种类和机构形式。 2〉根据控制系统电压选择电磁铁线圈电压。 3〉电磁铁的功率应不小于制动或牵引功率。

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