起重機(jī)屬于起重機(jī)械的一種,是一種作循環(huán)、間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)包括:取物裝置從取物地把物品提起,然后水平移動(dòng)到指定地點(diǎn)降下物品,接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng),使取物裝置返回原位,以便進(jìn)行下一次循環(huán)。通常起重機(jī)械由起升機(jī)構(gòu)(使物品上下運(yùn)動(dòng))、運(yùn)行機(jī)構(gòu)(使起重機(jī)械移動(dòng))、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(使物品作水平移動(dòng)),再加上金屬機(jī)構(gòu),動(dòng)力裝置,操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。 在建橋工程中所用的起重機(jī)械,根據(jù)其構(gòu)造和性能的不同,一般可分為輕小型起重設(shè)備、橋式類型起重機(jī)械和臂架類型起重機(jī)三大類。在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運(yùn)重物的多動(dòng)作起重機(jī)械。又稱吊車。屬于物料搬運(yùn)機(jī)械。起重機(jī)的工作特點(diǎn)是做間歇性運(yùn)動(dòng),即在一個(gè)工作循環(huán)中取料、運(yùn)移、卸載等動(dòng)作的相應(yīng)機(jī)構(gòu)是交替工作的。
起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)由主令控制器或電位器做為輸入給定,通過變頻調(diào)頻調(diào)速電控設(shè)備、荷重測(cè)控儀、限位開關(guān)、制動(dòng)器等配合使用,來控制起重機(jī)的起升機(jī) 構(gòu)等交流變頻異步電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)、可逆運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)速。
設(shè)備選型參數(shù):動(dòng)滑輪2倍率,起升機(jī)構(gòu)18.5KW的4極異步鼠籠電機(jī),減速機(jī)速比I=31.5;滾筒直徑300mm,即 I=31.5,R=D/2=150mm=0.15m,
Nn=1450 轉(zhuǎn)/分,Pn=18.5KW。
1)起升重量的計(jì)算:
Pn=2*π*Nn*Tn/60*1000
得:Tn= Pn*1000*60/2*π* Nn=18.5*1000*60/2π*1450=121.9Nm
得理論起升重量為 :
F=2*Tn*I*/R*10000=2*121.9*31.5/0.15*10000=5.1198T慮傳動(dòng)效率為0.64,
則起升重量為:
Fmax=0.64*F=0.64*5.1198=3.28T與要求的起升重量相比有1.1倍保險(xiǎn)系數(shù),基本符合要求。
2)起升速度計(jì)算:
Vmax=π*D*Nn/2*I=π*0.3*1450/2*31.5=21.7 m/min
根據(jù)上式可知,變頻模式下,電機(jī)的起升速度降低了很多,主要是考慮到節(jié)約成本,在市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力,設(shè)計(jì)時(shí)相關(guān)硬件成本估算到最優(yōu)化;通過縮短啟動(dòng)和就位時(shí)間,空鉤高于50HZ運(yùn)行等多種協(xié)調(diào)方法,使得實(shí)踐中并不明顯感覺速度減慢。
AMB300變頻器簡(jiǎn)介:
AMB300系列變頻器是深圳安邦信電子有限公司推出的代表未來變頻器發(fā)展方向的新一代高性能變頻器。與傳統(tǒng)意義上的變頻器相比,在滿足客戶不同性能、功能需求方面,它不是通過多個(gè)系列產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)(從而增加額外的制造、銷售、使用、維護(hù)成本),而是在客戶需求合理細(xì)分的基礎(chǔ)上,進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),通過單系列產(chǎn)品的多模塊組合,創(chuàng)建一個(gè)客戶化量身定做的平臺(tái)。是國(guó)內(nèi)少有的幾家真正擁有磁通矢量技術(shù)的變頻器。該系列變頻器采用優(yōu)良的無速度矢量控制策略使其具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng),先進(jìn)的電流限制技術(shù)和硬件優(yōu)化設(shè)計(jì),能保證在負(fù)載頻繁波動(dòng)的情況下,變頻器不跳閘。并具有以下特點(diǎn):
1)可靠性
完善的可靠性設(shè)計(jì)方案:如冗余設(shè)計(jì),降額設(shè)計(jì)等,所有元器件全部采用工業(yè)或軍工等級(jí);專業(yè)化的制作平臺(tái),從而保證整機(jī)的可靠性。
2)軟啟動(dòng)
相比工頻起動(dòng)方式,采用變頻器控制可以減小機(jī)械部分震動(dòng)和構(gòu)假的沖擊為用戶節(jié)省了維護(hù)的費(fèi)用,運(yùn)行穩(wěn)定。
3)高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
采用高性能磁通矢量控制模式,低頻段提供穩(wěn)定高輸出轉(zhuǎn)矩。
采用先進(jìn)的現(xiàn)代交流變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)塔式起重機(jī)電力拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,使起重機(jī)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作,提高運(yùn)行效率,改善超負(fù)荷作業(yè),消除起制動(dòng)沖擊,減少電氣維護(hù) ,降低電能消耗,提高功缺因數(shù)等均可取得良好實(shí)效。同時(shí)還具有過電流、過電壓、欠電壓和輸入缺相保護(hù),以及變頻器超溫、超載、超速、制動(dòng)單元過熱、I/O 故障保護(hù)、電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)等,變頻調(diào)速方法具有如下顯著特點(diǎn) :
1)調(diào)速范圍寬,可實(shí)現(xiàn)有控制定位要求的作業(yè);
2)軟啟動(dòng)、軟停止的功能降低了機(jī)械傳動(dòng)沖擊,可明顯改善鋼結(jié)構(gòu)的承載性能, 延長(zhǎng)了起重機(jī)的使用壽命;
3)高集成度組件及高可靠性低壓電器,有效解決原電氣系統(tǒng)接線復(fù)雜問題,不僅降低了系統(tǒng)故障機(jī)率,而且易維護(hù);
4)電動(dòng)機(jī)在零速時(shí),能全力矩輸出,即使制動(dòng)器松動(dòng)或失靈時(shí),也不會(huì)出現(xiàn)重物下滑,確保系統(tǒng)安全可靠;
5)具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng),不會(huì)出現(xiàn)溜鉤并真正實(shí)現(xiàn)“零速交叉”功能;
6)專用負(fù)荷重量測(cè)控儀并配以相應(yīng)軟件 ,起升速度可隨負(fù)荷重量變化自切換,實(shí)現(xiàn)“輕載快速,重載慢速”的作業(yè)要求;
7)系統(tǒng)所用變頻器,具有自動(dòng)節(jié)能操作模式,能較大提高系統(tǒng)的功率因數(shù)和整機(jī)工作效率,節(jié)能效果顯著,平均節(jié)電率可達(dá) 20%以上;
目前塔式起重機(jī)方式絕大多數(shù)采用有級(jí)調(diào)速,無級(jí)調(diào)速盡管是發(fā)展方向,但仍然受到成本等方面的限制。筆者曾做過測(cè)算,采用如上所述類似的不增大變頻器選型,適當(dāng)犧牲速度的方法,變頻無級(jí)調(diào)速的成本與帶渦流制動(dòng)的多速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)變極調(diào)速差距不大,性能卻有很大提高,可見意義重大。
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