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1、A河南机电高等专科学校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。 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。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
2、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
3、有左右要求，根据运行速度要求又分为14挡，加减速时间为36秒，通常小车采用一台电机，而大车行走机构采用24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S7200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2.1系统连接图 大车行走驱动电路连接图 小车行走驱动电路连接图2.2系统原理图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P0304P0311，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
4、线性频率/电压特性，14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
5、为1，小车时设置为2）3.2 PLC I/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
6、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A PLC 控制程序附录B 参考资料1王永华 . 现代电气控制及PLC应用技术 . 北京航空航天大学出版社2田效伍 . 交流调速系统与变频器应用3西门子MM440变频器参数表4西门子S7-200系统手册
