PLC与变频器在15吨门座机上的应用-开题报告-文献综述-参考文献(一)

一、文献综述

由于工业生产规模的不断扩大，生产效率日益的提高以及产品生产过程中物料装卸搬运费所占比例增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长。因为起重量越来越大，工作越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。所以对以绕线式电机驱动各使能机构、继电器为控制元件的起重机的改造应用已是颇在眉急。

 15吨门座式起重机其起升机构由一台132kW的绕线式异步电动机驱动，变幅由一台45kW的绕线式异步电动机驱动，旋转由一台22 kW的绕线式异步电动机驱动、行走由四台11kW绕线式异步电动机驱动。在传动控制中，采用转子串接电阻的调速方式。由于工作环境差，粉尘和有害气体对电机的集电环、电刷和接触器腐蚀性大，加上工作任务重，实际过载率高，由于冲击电流偏大，容易造成电动机触头烧损、电刷冒火、电动机及转子所串电阻烧损和断裂等故障， 影响现场生产和安全，工维修量和产生的维修费用也很高。并且该调速方式机械特性较差,调速不够平滑，所串电阻发热浪费能量。综上所述调速方式存在的主要问题如下：  

  （1）拖动电动机容量大，起动时电流对电网冲击大，电能浪费严重。（2）起升、变幅、旋转、行走各机构起动、停止速度过快，而且都是惯性负载，机械冲击也较大，机械设备使用寿命缩短，操作人员的安全系数较差，设备运行可靠性较低。（3）由于电动机一直在额定转矩下工作，而每次升降的负载是变化的，因此容易造成比较大的电能浪费。（4）起重机每天需进行大量的装卸操作，由于绕线式电机调速是通过电气驱动系统中的主要控制元件---交流接触器来接入和断开电动机转子上串接的电阻，切换十分频繁，在电流比较大的状态下，容易烧坏触头。同时因工作环境恶劣，转子回路串接的电阻因灰尘、设备振动等原因经常烧坏、断裂。(5)以绕转子异步电动机，它的问题是转差损耗大，调速效率低；调速特性软，动态响应速度慢；外接附加电阻不易做到无级调速，调速平滑性差。转子串电阻调速适合于调速范围不太大和调速特性要求不高的场合。其最大的问题是滑差离合器、换向器、电刷的存在致使维修不便，另外在高速重载下降时要有第三方制动拖拽对电动机的冲击较大，在频繁使用过程中会使电动机的温度过高，影响电动机的绝缘，加速了电机的的老化过程。在机械平稳控制系统中，数目繁多的接触器，使用寿命低、噪声大、故障率高、不容易维护。（5）在起重机起升的瞬间，升降电动机有时会受力不均匀，易过载，造成钢丝绳断裂。（6）为适应起重机的工况，起重机的操作人员经常性的反复操作，起重机的电器元件和电动机始终处于大电流工作状态，降低了电器元件和电动机的使用寿命。 (7) 随着使用时间的延长，门机的故障率开始上升，经常过流使主接触器触头烧坏、粘连在一起造成缺相或短路故障。同时原门机电气控制使用了大量的继电器、接触器，电气结构复杂，维护困难，不易调整，故障率高。采用电机转子串联切割电阻，进行有级调速，使得门机工作时极不平稳，并且能耗大（因为能量消耗在串联的电阻片上了）、效率低等诸多问题。