30_5吨桥式起重机电气改造设计

xxxx理工大学成人高等教育毕业设计（论文）30/5吨桥式起重机电气改造设计姓名：学号：专业：机械制造及其自动化年级：学习形式：函授□夜大□脱产□学习层次：高起本□专升本□高起专□函授站：xxxx理工大学成人高等教育毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：30/5吨桥式起重机电气改造设计姓名：学号：专业、年级：机械制造及其自动化学习形式：函授□夜大□脱产□学习层次：高起本□专升本□高起专□函授站：毕业设计（论文）内容：1.用户的30/5吨桥式起重机电气改造原因调查分析及改造技术路线拟定。2.桥式起重机电气设备参数计算和选型。3.桥式起重机电气系统原理图及程序设计。4.桥式起重机电气系统改造施工及调试方案。设计（论文）指导教师（签字）：主管教学院长（签字）：年月日昆明理工大学成人高等教育设计说明书目录摘要：...................................................................1第一章设计项目来源......................................................21.1项目来源概况.....................................................21.2用户单位拟定起重机的大修经济技指标...............................21.3桥式起重机电气故障现状调研.......................................31.3.1起重机操作工现状反映.......................................31.3.2起重机电气维护检修工现状反映...............................41.3.3起重机电气故障原因分析.....................................41.3.3.1起重机电气工作原理分析...................................41.3.3.2起重机电气设备及其功能...................................71.3.3.3起重机电气设备故障分析...................................81.4桥式起重机电气系统大修技术路线..................................121.4.１起重机电气系统大修技术路线一..............................121.4.2起重机电气系统大修技术路线二..............................131.4.3起重机电气系统大修技术路线三..............................151.5桥式起重机电气大修技术路线确定..................................16第二章交流电机变频调速和变频器及PLC的原理和技术.......................172.1交流异步电机变频调速原理和技术发展..............................172.2变频调器原理和技术发展..........................................222.3PLC原理和技术发展..............................................23第三章桥式起重机电气设备参数计算和选型.................................243.1桥式起重机改造前升降机构主要技术参数............................243.2变频鼠笼异步电动机参数计算及选型................................243.2.1异步电动机极数计算........................................243.2.1异步电动机功率计算及选型..................................253.3主钩副钩变频器选型..............................................263.3.1起重机升降机构运行特点分析................................263.3.2主钩副钩变频器选型........................................273.4电气控制PLC选型................................................313.4.1电气控制需求I/0点表统计..................................313.4.2电气控制需求I/0点表统计..................................33第四章桥式起重机电气系统原理图及程序设计...............................334.1电气控制PLC的I/0点定义设计....................................334.2电气系统主回路设计..............................................354.3主接触器控制回设计..............................................364.4PLC控制回路设计................................................37昆明理工大学成人高等教育设计说明书4.5变频器回路设计..................................................384.6电气控制PLC程序设计............................................404.6.1主钩控制梯形图............................................404.6.2副钩控制梯形图设计........................................434.6.3保护回路梯形图设计........................................45第五章桥式起重机电气系统改造施工及调试.................................475.1桥式起重机电气系统改造设备采购及施工............................475.2桥式起重机电气系统改造调试方案..................................485.2.1通电前的检查..............................................485.2.2电气控制PLC程序及变频器相关参数写入......................495.2.3控制回路通电检查..........................................495.3通电试验....................................................50效果评价.............................................................51致谢..................................................................52参考文献.............................................................53附录................................................................54昆明理工大学成人高等教育设计说明书第1页30/5吨桥式起重机电气改造设计兰石全能源动力中心四川xxxx摘要：本文主要对一企业现有30t/5t桥式起重机，由常规YZR系列冶金起重用三相异步电动机作为电气传动，转子回路串电阻调速，线路控制器方式为主令控制器加PQR型控制方式，改造为三菱通用变频器加三菱PLC控制方式，将原来主、副钩的绕线式异步电动机改换为鼠龙式异步电动机，用PLC控制替代传统的PQR型磁力屏控制方式，用变频器直接驱动鼠龙式异步电动机实现调速。并结合生产工艺需求，对桥式起重机的主钩、副钩电动机、主、副钩变频器、PLC等主要电气设备进行设计和选型，完成了电气控制原理图设计，PLC程序设计以及对改造设计后的桥式起重机进行通电调试。关键词：起重机；常规控制；通用变频器；PLC；可行性；昆明理工大学成人高等教育设计说明书第2页第一章设计项目来源1.1项目来源概况某企业现有一台30/5吨桥式起重机，由重庆起重机厂设计生产，于1990年安装投用至今，主要用来起吊发电机定子和转子、汽轮机透平和转子，完成必需的检修或安装等等作业。起重机跨距22.5米；主钩减速机型号ZQ50,速比40.17，起吊重量不超过30t，额定起吊速度7.8m/min；副钩减速机型号ZQ85,速比48.57起吊重量不超过5t，额定起吊速度14.5m/min；选用YZR系列冶金起重用三相异步电动机作为电气传动机，电机转子串电阻器作为实现调速方案，线路控制器方式为主令控制器加PQR型控制方式。日常生产中，起重机使用频率高，一旦起重机出现问题，对企业连续生产带来很大影响，甚至可能造成损坏发电机、汽轮机等高价值的生产设备，将导致企业的经济效益受损。随着使用年限增加，起重机电气故障频率逐年上升，已影响到单位24小时不间断的生产。鉴于此，用户单位拟计划对30/5吨桥式起重机电气系统进行大修，以恢复起重机能无故障连续生产运行的基本技术要求，满足企业生产。1.2用户单位拟定起重机的大修经济技指标用户单位从自身企业生产规模和经营状况，拟定了桥式起重机维修后要达到以下宏观指标值：A.起重机大修外购设备费用一次性投资不超过15万元。B.起重机大修后，电气技术性能不得低于1990年设备安装投用时的各项指标。C.在外购设备费用不超的情况下，应采用当前较为先进技术方案进行大修，且电气设备尽量换新。D.起重机大修后，应使起重操作工的劳动强度有所降低，减轻起重操作工生产压力。昆明理工大学成人高等教育设计说明书第3页E.起重机大修后，5年内电气控制回故障次数年平均小于15次/年，电动机烧毁率为零。F.起重机大修后，新安装的电气设备要便于维护检修，备品备件通用性、互换性强，尽量选用单位上已在用的相同或机相近型号规格电气设备，便于今后维修备品备件组织，减少库存备品备件资金占用。1.3桥式起重机电气故障现状调研1.3.1起重机操作工现状反映起重机操作工是桥式起重机的使用和操作者，对起重机生产使用时存在故障情况反映整理如下：A.起重机操作使用中，偶有发生瞬时溜钩现象，操作工处理一失误，将造成设备和人身伤害的重大事故，带来起重操作工很大压力，有时都不愿上起重机生产操作，想换岗位。B.主钩、副钩未设点动功能，起重机操作工在重物作微量移动时，只能靠快速操作控制器手柄来实现，安全方面取决于操作工的熟练程度。在精确落一大吨位物件时，需要反反复复的升降操作，才能实现，让起重机操作工和指吊工经常背有思想情绪上岗。C.起重机在起动、停止过程中冲击大，有时机械响特大，起重机来回上下颤动感觉特别明显。D.起重机在操作中，常出现速度变动大，要快速时，速度提不起，要慢速时，速度减不下，操作中找不着档位。E.起重机在操作中经常陌名其妙的电磁响声，还以为又出故障。F.起重机的调速电阻经常被烧得通火，到处都嗅得到电气被烧焦的糊味，不得已只好把电阻器的保护罩拆除，便于散热。G.起重机近来电机老被烧毁。昆明理工大学成人高等教育设计说明书第4页H.起重机一出故障，经常停在半空中，上也上去，下也下不