变频器课程设计-起重机大、小车行走驱动系统设计

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1、河南机电专科学院课程设计报告书课程名称：《交流调速系统与变频器应用》课题名称：起重机大、小车行走驱动系统设计系部名称：自动控制系专业班级：姓名：学号：2011年12月03日1、设计思路和方案选择1.1设计思路起重机的电机驱动主要有起升机构，大车，小车行走机构电机主要采用线绕式异步电动机及鼠笼式异步电机。尤其是行走机构一般采用鼠笼式异步电机，起动时冲击电流大，设备冲击严重，影响设备使用寿命及定位精度。河南机电专科学院近年来随着变频器技术的发展，其可靠性大大提高，生产成本降低，以及优越的启动制动控制特性，在各种行业得到了广泛的应用

2、。在起重机的升起机构中采用变频器驱动后，就可以用鼠笼式异步电动机取代绕线式异步电动机。鼠笼式异步电动机结构简单，防护等级高，维护动作量小，可控性高适合在较恶劣环境下工作。由于变频器在驱动时，频率和电压都是按一定比例一定频率逐步上升或下降，因此使电机起动冲击电流小，速度变化非常平稳，操作人员操作非常舒适。起升，行走定位也较准确，提高了生产效率。1.2方案选择根据起重机驱动的特性和技术要求，采用带测速反馈接口的MM440系列变频器作为起升机构的电机驱动，MM440系列变频器作为大，小车行走机构的电机驱动，MM440系列是一种通用性

3、矢量控制变频器，功能强，价格低，完全满足行走机构的要求，因此强烈推荐用户选用该系列变频器。起重机大车运行方向有前后，小车方向有左右要求，根据运行速度要求又分为1—4挡，加减速时间为3—6秒，通常小车采用一台电机，而大车行走机构采用2—4台电机，大小车本身惯性也比较大，为防止电机被倒拖处于发电状态产生过电压，因此大小车变频器都配备了制动单元和制动电阻来释放能量。起重机整个电气系统由S7—200系列PLC进行控制，变频器通过开关量端子接受PLC控制信号。2、硬件电路设计河南机电专科学院2.1系统连接图大车行走驱动电路连接图河南机电

4、专科学院小车行走驱动电路连接图2.2系统原理图河南机电专科学院河南机电专科学院3、参数设置及I/O地址分配3.1变频器主要参数及设置首先将所有电机铭牌数据输入P0304—P0311，大车变频器应输入几个电机的总电流及总功率，并且大车变频器带有几个电机时应运行于线性频率/电压特性，1—河南机电专科学院4档速度变化采用固定频率设定，1挡==5Hz,2档==10Hz，3档==25Hz,4档==50Hz,根据档位的不同输出频率是各个固定频率的迭加，同时利用变频器的制动器接通，断开功能由RL2输出继电器触点控制机械制动器，使行走机构在停

5、止时不会由于外力而随意移动。主要参数机器设置如下：参数号参数值说明P07005P10005通过COM链路USS设定P10606加速时间P10616减速时间P121010故障复位P10015固定频率5P100215固定频率4P100325固定频率3P13001FCC特性P13001V/f特性P2000100基准频率P20111、2变频器地址（打车时设置为1，小车时设置为2）河南机电专科学院3.2PLCI/O地址分配参数地址说明参数地址说明I0.0电源开关I0.1大车使动开关I0.2大车运行方向开关I0.3小车使动开关I0.4小车

6、运行方向I0.5滑动至停止I0.6迅速停止I0.7确认变频器的故障I1.11挡速度开关I1.22档速度开关I1.33档速度开关I1.44档速度开关VW1001档输出频率VW101固定频率5VW102固定频率4VW103固定频率3VD200速度设定值河南机电专科学院4、软件设计4.1上电处理每次上电后，固定频率50、固定频、40固定频率30分别写入VW100、VW101、VW102、VW103。4.2大车部分大车的运行控制开关I0.1动作，大车可以向前运行；当大车方向控制开关I0.2动作，大车改变运行方向向后运行，当I0.1不动

7、作时大车停止运行。开关I1.1、I1.2、I1.3、I1.4分别是1档、2档、3档、4档的控制开关，不同档位运行时是各个固定频率的迭加。4.3小车部分小车的运行控制开关I0.3动作，小车可以向左运行；当小车方向控制开关I0.4动作，小车改变运行方向向后运行，当I0.1不动作时小车停止运行。开关I1.1、I1.2、I1.3、I1.4分别是1档、2档、3档、4档的控制开关，不同档位运行时是各个固定频率的迭加。5、心得体会河南机电专科学院起重机采用变频器驱动后使整机性能呢个有较大的提高，如起升及行走平滑，稳定，被吊物件定位准确，根据

8、需要上下，左右，前后操作都可以无级调速，适应各种使用场合，加上变频器自身保护性能齐全，如过流，过压，过载等都能及时报警及停止，减少起重机故障。提高了安全性能。同时，变频器具有限流作用，可以减少起动时对电网的冲击，有利于车间其他设备正常运行。附录APLC控制程序河南机电专科学院