门座起重机回转机构控制系统样本.doc

第1章绪论
1.1设计目及意义
门座起重机构造是立体，不多占用码头面积，具备高大门架和较长距离伸臂，因而具备较大起升高度和工作幅度，能满足港口、码头、船舶和车辆机械化装卸、转载，充分使用港口、码头场地，适应船舶空载、满载作业，以及地面车辆通行规定；还具备高速灵活、安全可靠装卸能力，对提高装卸生产率，减轻繁重体力劳动都具备重大意义。
近年来随着港口运送事业发展，港口起重机向大型化、专业化方向发展，这就规定当代港口起重机在电气传动控制调速性能规定比普通起重机要高，以保证在进行装卸作业时平稳、可靠，且有良好低速就位性能。老式调速控制系统已难以满足港机作业规定，人们但愿在许多场合下可以用可调速交流电机来代替直流电机，从而减少成本，提高运营可靠性。采用变频调速和可编程控制技术控制门座式起重机各系统，不但可以明显提高门座式起重机安全性,可靠性，并且可以提高装卸效率，减少能源消耗，减少维修费用，减少劳动强度。满足其工况和作业需要.重要体当前：（1）明显改进钢构造性能变频调速使起升，变幅，旋转，行走运营平稳，制动冲击小；（2）变频调速以其体积小，通用性强，动态响应快，工作频率高，保护性能完善，可靠性好，使用以便等卓越性能；（3）工作可靠性明显提高；（4）节能效果十分可观，绕线转子异步电动机在低速运营时，转子回路外接电阻内消耗大量电能。采用变频调速系统后，非但外接电阻内消耗大量电能可以完全节约，并且在起重机放下重物时，还可将重物释放位能反馈给电源（可反馈电网或消耗掉）；（5）调速质量明显提高，调速范畴宽，性能好，调速平稳，可以长时间低速运营，具备很高定位精度和运营效率。起升，变幅，旋转工作速度可实现无级变速，操作者可依照负载变化状况，实现平稳调速；（6）可简化传动链，由于可以进行无级调速，从而在机械上省去了非原则设计减速箱；（7）构造简朴，可靠性性高，易维护。
1.2发呈现状及趋势
门座式起重机是港口起重机械主力军,通过近几十年发展,虽然国内在设计、制造工艺、设备使用维修和管理方面不断改造推动了技术持续进步。但是在实际生活中咱们依然面临着许多有待解决问题。当前随着工农业生产自动化发展水平越来越高,人们对门机规定也越来越高。
与其她行业机械电气转动系统同样，门座起重机电气传动系统经历了直流发电机-电动机（G-M）；晶闸管—直流电动机（SCR-M）直流电动机调速系统和异步电动机变极调速；绕线型异步电动机转子串电阻调速；调压调速；转差电动机调速；串级调速发展过程。众所周知，直流电动机有换向器和电刷，维护保养麻烦，价格也昂贵，容量上也受到一定限制。而上述几种异步电机调速分别存在能耗大、调速范畴有限、功率因数低、不能在大功率中应用等缺陷[1]。
交流异步电机变频调速是当前交流电机最完善调速方式，速度可在整个调速范畴内持续控制，调速平滑、精度高。有恒转矩和恒功率控制性能，对负载突变有极好响应。系统功率因数近似于1.0，对前级电源容量配备规定低,且谐波等电网公害小，力能指标远优于其她方式。变频调速平滑调速和其较高稳定性是港口电机调速方向。变频器在港口机械公司已经得到普遍承认。当前生产港口起重机几乎是百分之百都使用变频调速。起重机械行业中变频调速控制系统重要采用变频调速技术和可编程逻辑控制技术，真正实现了变频器在位势能负载上应用，可取代老式起重机调速系统，合用于新设备制造和既有设备改造。随着电控技术特别是变频调速技术迅速发展，变频调速技术在诸多调速技术中优势势必会引导起重机械应用公司进行变频改造，来提高起重设备性能。同步，随着机械行业发展，配备变频器也会随科学技术等因素提高而进一步优化升级。
但在国内，交流变频调速在起重机特别是大吨位起重机上应用还刚起步，因素是作为起重机核心机构起升机构其位能性负载特性和使用安全性需求使普通通用变频器在性能上不能满足规定。低频时能否达到恒转矩输出；空中与否溜钩等问题始终是起重机起升机构使用变频调速难点，尚有起升机构重载下放时其再生制动能量是消耗在制动电阻上还是回馈回电网，这些始终都给起重机使用全变频调速控制系统带来困惑。近年来，矢量控制变频器浮现给起重机能否安全使用变频调速技术带来了生机，国外、国内各大专业电气公司也都在致力于这方面开发和研究，因而，如何使矢量控制变频调速技术用于起重机电气传动，实现四象限运营，保证起升机构各种工况规定和良好低速就位性能，对推动港口机械电气控制与调速系统更新换代，具备非常实用意义。
1.3本文重要内容
论文一方面对门座起重机进行了简要简介；接着对交流电动机变频调速原理进行了分析分析；最后，详细简介了门座起重机变频调速系统设计及实现，并对所设计系统进行了仿真。论文重要研究内容如下：
1、分析原有门座起重机交流电动机转子串电阻调速系统电控原理图，设计出符合原有起重机需求交流变频调速系统原理图。
2、