《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》

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1、起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范,電氣部分,主要內(nèi)容,一、電源與供電 二、電氣保護(hù) 三、控制系統(tǒng) 四、電機(jī)選擇 附錄P：電機(jī)初選 附錄R：電機(jī)過(guò)載校驗(yàn) 附錄S：電機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 五、裝置及電阻器選擇,一、電源與供電,對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍按GB5226.2中4.3.2交流電源的電壓波動(dòng)范圍規(guī)定為：在正常工作條件下，供電系統(tǒng)，在起重機(jī)械饋電線接入處的電壓波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)額定值的10%的要求，但FEM標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為5%，建議在應(yīng)用中盡可能要求用戶的供電電源符合5%的國(guó)際通用要求。,對(duì)供給起重機(jī)的電源要求采用3+PE的供電系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)了要提供接地線，軌道將不得作為接地保護(hù)回路。原GB/T3811規(guī)定可以無(wú)PE線，軌道接地可作為起重機(jī)

2、接地回路；因?yàn)楫?dāng)接地電流流經(jīng)軸承和滾輪時(shí)，由于接地電阻較大，會(huì)提高起重機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)地電位，從而影響人身安全。同時(shí)，對(duì)地電流經(jīng)過(guò)軸承時(shí)也會(huì)對(duì)軸承造成一定的損壞，考慮上述因素并參考FEM標(biāo)準(zhǔn)，故本次修訂時(shí)，要求供電電源提供PE線。,二、電氣保護(hù),超速保護(hù)整定值取決于控制系統(tǒng)在下降最高速度時(shí)系統(tǒng)的控制狀態(tài)，若系統(tǒng)為速度閉環(huán)控制，其靜態(tài)速度精度較高，超速保護(hù)整定倍數(shù)可為1.25（也可達(dá)1.1，視系統(tǒng)而定），若系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)，其速度精度較差，通常超速整定倍數(shù)約為下降額定速度的1.4倍。 接地保護(hù)在本規(guī)范中規(guī)定了車輪、滾輪、鉸接等均不能作為接地導(dǎo)體，必須設(shè)專門的接地線，以提供接地電流通路，且建議整車設(shè)專用接

3、地線至所有用電設(shè)備。,線路保護(hù)與分支線路配電主要包括兩重含義： a）分支線路應(yīng)設(shè)置斷路器保護(hù)，以避免分支線路出現(xiàn)短路時(shí)事故上擴(kuò)及不能及時(shí)分?jǐn)喙收匣芈贰?b）除我們通常概念上對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)外，對(duì)長(zhǎng)距離電纜也要進(jìn)行保護(hù)，斷路器應(yīng)在其下方任一回路發(fā)生短路或接地時(shí)能夠自動(dòng)分?jǐn)唷?起重機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)置定子異常失電保護(hù)功能，當(dāng)調(diào)速裝置或正反向接觸器故障導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失控時(shí)，制動(dòng)器應(yīng)立即抱閘 。為確保制動(dòng)器抱閘，制動(dòng)接觸器輔助觸點(diǎn)應(yīng)反饋至控制系統(tǒng)，確認(rèn)制動(dòng)接觸器可靠分?jǐn)?，否則斷開總接觸器。,三、控制系統(tǒng),電氣控制部分在修訂時(shí)，其內(nèi)容包括了原GB3811-1983，F(xiàn)EM相關(guān)部分的內(nèi)容，同時(shí)增加了變頻調(diào)速和調(diào)

4、壓調(diào)速的說(shuō)明。(對(duì)吊鉤起重機(jī)，當(dāng)起升機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別為M4、M5和M6，且額定起升速度5m/min時(shí)要求制動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng)采用電氣制動(dòng)方法，保證在0.21.0G范圍內(nèi)下降時(shí),制動(dòng)前的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至同步轉(zhuǎn)速的1/3以下,該速度應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行.),調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)：,系統(tǒng)特點(diǎn)： 1）低速區(qū)域（通常n50%ne）為速度閉環(huán)控制， 高速區(qū)域?yàn)殚_環(huán)控制；下放高速檔為超同步運(yùn) 行，實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。 2）若采用編碼器作為速度反饋信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)低速 區(qū)域的靜態(tài)高精度速度控制，但由于調(diào)壓調(diào)速 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性曲線太軟，即：動(dòng)態(tài)速降大，所 以調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)較適用于起升機(jī)構(gòu)，而不太適 合用于運(yùn)行機(jī)構(gòu)。,3）調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在任何速度上的允許運(yùn)

5、行時(shí)間相對(duì)于電阻器的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)來(lái)講，均為長(zhǎng)期。故電阻元件的接電持續(xù)率應(yīng)按100%選用。但由于上升和下降時(shí)，機(jī)械傳動(dòng)效率相反，電動(dòng)機(jī)的工作電流不等，所以電阻元件在JC=100%下的電流值為： I上= IN； I下= IN2。,變頻調(diào)速系統(tǒng),系統(tǒng)特點(diǎn)： 1）變頻調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)額定頻率以下恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速及 額定頻率以上恒功率調(diào)速，弱磁升速范圍取決于 電機(jī)允許的最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速及在最高轉(zhuǎn)速下輸出的 轉(zhuǎn)矩能否滿足負(fù)載的加速要求。 2）動(dòng)態(tài)特性較硬，即：動(dòng)態(tài)速降小，因此適用于起 升及運(yùn)行機(jī)構(gòu)。運(yùn)行采用變頻調(diào)速較采用調(diào)壓調(diào) 速系統(tǒng)其速度穩(wěn)定性更好。 3）變頻調(diào)速采用開環(huán)還是閉環(huán)控制，對(duì)于在起重機(jī) 上的應(yīng)用來(lái)講最大

6、的差別在于閉環(huán)控制起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 更大，低速運(yùn)行更平穩(wěn)，調(diào)速范圍更寬。 一般起升采用閉環(huán)控制，運(yùn)行采用開環(huán)控制。,對(duì)于有機(jī)械偶合的多電機(jī)傳動(dòng)（如大容量起升機(jī)構(gòu)采用大減速機(jī)方案由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)前后兩組電動(dòng)機(jī)通過(guò)車輪和軌道的偶合），當(dāng)采用兩套驅(qū)動(dòng)裝置并分別構(gòu)成閉環(huán)控制時(shí)，兩套驅(qū)動(dòng)裝置之間應(yīng)設(shè)置負(fù)荷均衡控制功能，在起重機(jī)上，通?？刹捎萌缦聝煞N負(fù)荷均衡方式： 主裝置為速度閉環(huán)控制、從裝置為轉(zhuǎn)矩控制的主從控制方式 采用下垂軟化特性功能、兩臺(tái)裝置相對(duì)獨(dú)立的負(fù)荷均衡方式,對(duì)于兩臺(tái)（或兩組）電動(dòng)機(jī)有同步要求時(shí)，可根據(jù)應(yīng)用情況采用下列同步控制方式： 速度閉環(huán)控制、同步賦予相同的速度給定值、絕 對(duì)位置點(diǎn)標(biāo)

7、定與校正。 速度閉環(huán)控制、同步賦予相同的速度給定值、采用絕對(duì)式編碼器實(shí)時(shí)位置檢測(cè)校正、絕對(duì)位置點(diǎn)標(biāo)定。 當(dāng)起升機(jī)構(gòu)采用星行傳動(dòng)時(shí)，兩臺(tái)電機(jī)應(yīng)采用順序啟動(dòng)方式即：050%速度范圍由一臺(tái)電機(jī)運(yùn)行，50%100%另一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)，兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用變頻控制方式時(shí)，由于負(fù)載慣性大且通常工作在起、制動(dòng)狀態(tài)，為起、制動(dòng)平穩(wěn)，減少機(jī)械沖擊，變頻系統(tǒng)應(yīng)采用轉(zhuǎn)矩控制方式。,四、電機(jī)選擇,在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)容量選擇時(shí)，必須對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載和發(fā)熱能力進(jìn)行計(jì)算與校驗(yàn)。所選電動(dòng)機(jī)應(yīng)同時(shí)滿足過(guò)載和發(fā)熱的功率計(jì)算值。以二者計(jì)算值的較大值為準(zhǔn)，作為選擇電動(dòng)機(jī)的計(jì)算依據(jù)。在考慮工作環(huán)境條件等影響因素后，最終選取電動(dòng)機(jī)。具體

8、方法見附錄P電動(dòng)機(jī)的初選、附錄R電動(dòng)機(jī)的過(guò)載校驗(yàn)和附錄S電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)。,附錄P：電機(jī)初選,起升電動(dòng)機(jī)初選： 1).計(jì)算穩(wěn)態(tài)起升功率：PN=PQVq/1000/ 2).計(jì)算S3、JC=40%基準(zhǔn)工作制下所需的電動(dòng)機(jī)功率：PnK PN 式中：K作業(yè)頻繁系數(shù)，與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別對(duì) 應(yīng)，見表1； PnS3、JC=40%下電動(dòng)機(jī)額定功率。,表1 作業(yè)頻繁系數(shù),3）電動(dòng)機(jī)在不同工作制下功率值的折算 將S1工作制下的電動(dòng)機(jī)功率值折算到 S3 JC =40%或S3 JC =60%下的電動(dòng)機(jī)功率值可 參考下式折算： P401.151.2 PS1 P601.051.1 PS1 對(duì)于不同的電動(dòng)機(jī)，其折算系數(shù)略有不同

9、，若需 知道準(zhǔn)確折算值，需向制造商索取,起升電機(jī)初選舉例 例1：某起升機(jī)構(gòu)額定起重量100 t、吊具重5 t、額定起升速度6m/min、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速730r/min、變頻調(diào)速方式、供電電壓380VAC、機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M7、機(jī)構(gòu)總效率=0.87、環(huán)境溫度40、海拔低于1000m。 1）穩(wěn)態(tài)計(jì)算功率: PN=PQVq/1000/=(100+5)6/6.12/0.87=118.3kw 2）電動(dòng)機(jī)基準(zhǔn)工作制下的功率值： 1.2118.3=142kw（S3 JC=40%）,3）電動(dòng)機(jī)初選： 根據(jù)用戶要求采用西門子變頻電動(dòng)機(jī),折算到S1工作制下的功率為： PS1P40/1.2=142/1.2=118.3（

10、kw） 選?。?LG43188AB 132 kw S1,運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)初選 1）計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率： PN=PJVY/1000/m 2）計(jì)算S3 JC=40%基準(zhǔn)工作制下所需的電動(dòng)機(jī)的 功率值：PnK PN 式中：K綜合運(yùn)行速度所體現(xiàn)的作業(yè)頻繁 程度和慣性功率對(duì)發(fā)熱影響的綜合因素系數(shù)， 見表2。,表2綜合因素系數(shù)（僅對(duì)室內(nèi)軌道式運(yùn)行機(jī)構(gòu)）,運(yùn)行機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率（靜阻功率）與總質(zhì) 量（M）、速度、摩擦系數(shù)等有關(guān)，慣性功率與 總質(zhì)量、速度、加速度（加速時(shí)間）有關(guān)，通常 速度取值也是基于作業(yè)頻繁程度（工作級(jí)別）， 那么可以通過(guò)給穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率乘以大于1的綜合因 素系數(shù)K，以體現(xiàn)慣性功率與作業(yè)頻繁率對(duì)電動(dòng)

11、機(jī) 發(fā)熱的影響，該系數(shù)也是經(jīng)過(guò)了實(shí)踐驗(yàn)證的。,運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)初選舉例 例1：橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)自重200t、額定起重量550t、額定運(yùn)行速度30m/min、機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M6、m=4臺(tái)、總效率=0.9、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速975r/min、Kh=1、Kt=1。 1）計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率（靜阻功率）： PN=PjVy/1000/m =(101.5)(200+550)30/6120/0.9/4=15.3KW PnKPN=1.215.3=18.36KW (S3 JC40%) 2）初選電動(dòng)機(jī)： 4臺(tái)，型號(hào)：YZP200L-6 22 kw S3 JC=40%,附錄R：電機(jī)過(guò)載校驗(yàn),以變頻電動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行過(guò)載校驗(yàn)說(shuō)

12、明。 當(dāng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成電動(dòng)機(jī)初選后，電氣設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載和發(fā)熱校驗(yàn)。電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn)的準(zhǔn)則是：所選電動(dòng)機(jī)的最大加速（起動(dòng)）轉(zhuǎn)矩應(yīng)不小于機(jī)構(gòu)加速所需的最小加速轉(zhuǎn)矩。當(dāng)機(jī)構(gòu)有部分（單個(gè)或單組）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行或其他特殊工況要求時(shí)，一定要計(jì)算在這些特殊工況要求下所需的電動(dòng)機(jī)的最小加速轉(zhuǎn)矩值。,當(dāng)采用變頻閉環(huán)矢量（或DTC）控制時(shí)，基速內(nèi)可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制。系統(tǒng)可做到以最大恒定轉(zhuǎn)矩加速，而調(diào)壓調(diào)速或其它針對(duì)繞線電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，其加速過(guò)程是延鋸齒特性線進(jìn)行的，所以過(guò)載校驗(yàn)時(shí)，要注意鋸齒線根部對(duì)加速最大負(fù)載時(shí)的影響關(guān)系。 為了保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的最大運(yùn)行（起動(dòng)）轉(zhuǎn)矩與顛覆轉(zhuǎn)矩之間應(yīng)保留30%的安全距

13、離，即： Mmax/ m/Mn1/1.3或Mmax0.8m Mn,對(duì)于變頻閉環(huán)矢量（或DTC）控制的電動(dòng)機(jī)，可以不考慮電壓波動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。 對(duì)于工作級(jí)別（M）較低的機(jī)構(gòu)，由于初選時(shí)的系數(shù)K取值較小，所以要更加注意做好過(guò)載校驗(yàn),起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn) 在電動(dòng)機(jī)初選時(shí)（見6.1.1.1.3.2）對(duì)變頻電動(dòng)機(jī)n=0時(shí)的最小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求是： Mdmin1.4MN（86） 但在實(shí)際應(yīng)用中考慮到110%動(dòng)載試驗(yàn)和125%靜載試驗(yàn)對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，通常情況下，選擇Md=1.7MN，對(duì)于公式： PnH/m/mPQVq/1000/.（87） 變頻電動(dòng)機(jī)取H=2.2，其取值依據(jù)如下：,當(dāng)所選電動(dòng)

14、機(jī)額定功率Pn=PN時(shí)，H的物理意義是：只要所選電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)mH，則過(guò)載校驗(yàn)通過(guò)，或者說(shuō)，在Pn=PN時(shí)，H的取值是對(duì)所選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)的最小要求值。因?yàn)?，所選電動(dòng)機(jī)的m=2.2時(shí)，考慮最大運(yùn)行轉(zhuǎn)矩與顛覆轉(zhuǎn)矩間留30%的安全距離，該電動(dòng)機(jī)能夠輸出最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為： Mmax=mMN/1.3=2.2MN/1.31.7MN 這就是H=2.2的來(lái)源。 從過(guò)載校驗(yàn)公式（87）可以看出，僅從過(guò)載能力要求來(lái)講，所選電動(dòng)機(jī)額定功率值與其最大轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)是可以相互轉(zhuǎn)化的。,起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn)舉例 例1：對(duì)起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)初選中的例1進(jìn)行過(guò)載校驗(yàn)。 已知：額定起重量105t，額定起升速度6m/min，

15、=0.87，m=1臺(tái)，電動(dòng)機(jī)：1LG43188AB 132kw S1 m=2.9。 按過(guò)載校驗(yàn)公式計(jì)算： PnH/m/mPQVq/1000/ =2.2/2.91056/6.12/0.87=90KW 所選電動(dòng)機(jī)Pn=132kw 90kw 過(guò)載校驗(yàn)通過(guò)。,例2：本例1中起重機(jī)正常工作時(shí)起重量為105t、工作級(jí)別為M7、若還有一種特殊工況，要求在工廠設(shè)備安裝或檢修時(shí)偶爾要吊裝170t載荷，則過(guò)載校驗(yàn)計(jì)算為： PnH/m/mPQVq/1000/ =2.2/2.91756/6.12/0.87=149.6KW 由于170t載荷為偶爾吊裝，根據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則 中6.1.1.1.3.2 起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)

16、距的最低要求，對(duì)于變頻控制的電動(dòng)機(jī)： Md1.4MN 對(duì)于特殊情況，電動(dòng)機(jī)可以1.4MN的平均加速轉(zhuǎn)距加速，此時(shí)最小H取值為，H=1.82，取H=1.9，則特殊情況下，過(guò)載校驗(yàn)計(jì)算可為：,PnH/m/mPQVq/1000/ =1.9/2.91756/6.12/0.87=129.2KW 經(jīng)進(jìn)一步驗(yàn)證，所選電動(dòng)機(jī) Pn=132KW129.2KW ，過(guò)載校驗(yàn)通過(guò)。 設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意，當(dāng)起吊170t負(fù)荷時(shí)，穩(wěn)態(tài)起升功 率為： Pn=PQVq/1000/=1756/6.12/0.87=197KW 電動(dòng)機(jī)的最小起動(dòng)轉(zhuǎn)距倍數(shù)為： Mdq/Mn=1971.4/132=2.1倍,電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)距倍數(shù)為： m=2.9

17、，2.9/2.1=1.381.3（安全裕度滿足） 當(dāng)起吊170t負(fù)荷時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)距為2.1Mn。最大工作電流按相關(guān)公式計(jì)算。變頻器應(yīng)能夠提供相應(yīng)的最大工作電流，且應(yīng)采用速度閉環(huán)控制以確保起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,例3：本例1中起重機(jī)正常工作時(shí)起重量為105t、工作級(jí)別為M7、若還有輕載高速工況，要求在工廠設(shè)備安裝或檢修時(shí)吊裝40t以下載荷時(shí)，速度由6m/min升為12m/min，則過(guò)載校驗(yàn)計(jì)算為：,1）重載低速工況下的過(guò)載校驗(yàn)同例1 2）輕載高速工況下的過(guò)載校驗(yàn)： a)電機(jī)最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速為2730r/min=1460r/min 1LG4318-8AB電機(jī)最大允許轉(zhuǎn)速為2500r/min 最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速校驗(yàn)通

18、過(guò) b)最大速度點(diǎn)過(guò)載校驗(yàn) PN=4512/6.12/0.87=101.4KW MN/Mn=(101.4/12)/(132/6)=0.38 0.381.441.3=2.772.9(m) 高速點(diǎn)過(guò)載校驗(yàn)通過(guò),軌道運(yùn)行式運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn) 軌道式運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn)中變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)AS的確定，在GB/T 3811-1983起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中，運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn)引入AS概念，不同種類的電動(dòng)機(jī)具有不同的AS值，那么它的基礎(chǔ)是認(rèn)定不同種類的電動(dòng)機(jī)一定可以產(chǎn)生AS的平均加速轉(zhuǎn)矩，而沒有給出電動(dòng)機(jī)的m至少應(yīng)是多大。比如：繞線電動(dòng)機(jī)的AS取1.7，實(shí)際上是認(rèn)為繞線電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為2.2Med時(shí)

19、，平均加速轉(zhuǎn)矩可達(dá)1.7Med，這樣電動(dòng)機(jī)的m應(yīng)不小于2.5；對(duì)于變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，通常情況下能達(dá)到,1.7Med倍的加速轉(zhuǎn)矩，這樣變頻電機(jī)的最大過(guò)載倍數(shù)m應(yīng)不小于1.7/0.8=2.2，式中0.8含義同上。 電動(dòng)機(jī)的過(guò)載校驗(yàn)公式： PN1/m/ASP(+ma)+PWVy/1000/+ Jn2/91200/tq .（88） 從公式（88）可以看出：阻性功率P阻與慣性功率 P慣之和除以電動(dòng)機(jī)所能提供的平均加速轉(zhuǎn)矩AS，所選電動(dòng)機(jī)功率值不小于該值，則過(guò)載校驗(yàn)通過(guò)。進(jìn)行運(yùn)行機(jī)構(gòu)過(guò)載校驗(yàn)時(shí)，慣性功率的大小與設(shè)計(jì)所要求的加速時(shí)間有關(guān)，所以應(yīng)合理選擇加速時(shí)間，以選取合理的電動(dòng)機(jī)功率。,軌道運(yùn)行式運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)

20、機(jī)過(guò)載校驗(yàn)舉例 例1：對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)初選應(yīng)用舉例1進(jìn)行過(guò)載校驗(yàn)。 已知：橋機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)自重200t、額定起重量550t、額定運(yùn)行速度30m/min、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)效率 =0.9、加速度a=0.126m/s2、加速時(shí)間ta=4s; 電動(dòng)機(jī)YZP200L-6 22kw、m=4臺(tái)、m=2.8， 取AS=1.7（對(duì)于m=2.8 ，可取至AS=2.1）。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn)計(jì)算： PN1/m/ASP(+ma)+PWVy/1000/ +Jn2/91200/tq,將上式換算成工程單位計(jì)算，且PW=0， ma與綜合取值： PN1/m/AS(Gn+G)(g+1.2a)Vy/60/ =1/4/1.7(550+200)

21、(9.860.0085+1.20.126) /60/0.9=14.4KW Pn=22kw PN=14.4KW，過(guò)載校驗(yàn)通過(guò),附錄S：電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn),對(duì)于YZR電動(dòng)機(jī)仍可采用JC、CZ和G值進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。但對(duì)于變頻電機(jī)和繞線電機(jī)均可依據(jù)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別所對(duì)應(yīng)的等效接電持續(xù)率作為發(fā)熱校驗(yàn)的依據(jù)。只要電機(jī)在機(jī)構(gòu)相應(yīng)等效接電持續(xù)率下的功率值大于機(jī)構(gòu)的計(jì)算功率，則發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)。,表3 工作級(jí)別與接電持續(xù)率的對(duì)應(yīng)取值關(guān)系 電動(dòng)機(jī)在不同工作制下功率折算值見釋義附錄P中的給出值。,起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 起升機(jī)構(gòu)計(jì)算功率即為穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率（靜功率）： PN=PQVq/1000/（89） 所選電動(dòng)機(jī)在相應(yīng)接電持續(xù)率

22、下的功率值不小于計(jì) 算功率即PnPN，則發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)。 由于起升機(jī)構(gòu)要求進(jìn)行110%動(dòng)負(fù)荷和125%靜負(fù)荷試驗(yàn)，在此，給出工作級(jí)別與接電持續(xù)率的對(duì)應(yīng)取值關(guān)系，見表3，以供參考。,起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)舉例 例1：對(duì)起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)初選中的應(yīng)用舉例1進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。 已知：額定起重量100t、吊具重5t、額定起升速度6m/min、=0.87、工作級(jí)別M7、海拔低于1000m 、環(huán)境溫度40、 電動(dòng)機(jī)：1LG4318-8AB 132kw S1。 電動(dòng)機(jī)靜功率計(jì)算： PN=PQVq/1000/=(100+5)6/6.12/0.87=118.3kw,機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為M7、它所對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)工作制為S3 JC=

23、60% 所選電動(dòng)機(jī)在S3 JC=60%下的功率 P60132kw1.05 138kw118.3kw，發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)。 說(shuō)明：電動(dòng)機(jī)容量選擇宜大點(diǎn)，這樣會(huì)提高電動(dòng)機(jī)壽命、可靠性高，降低運(yùn)行成本要比降低初投資更重要。,軌道式運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)初選時(shí)是根據(jù)運(yùn)行速度大小給穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率（阻性功率）乘以一個(gè)大于1的系數(shù)得出，且系數(shù)為離散值，為了更好更方便地對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算對(duì)比，當(dāng)采用公式（90）計(jì)算時(shí)，所選電動(dòng)機(jī)功率值相對(duì)合適。本方法作為校驗(yàn)方法，可在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)一步比照對(duì)比。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算功率為： PS=P阻+0.5P慣 -（90） 式中：PS-計(jì)算功率 P阻-阻性功率即

24、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率PN P慣-慣性功率即本標(biāo)準(zhǔn)公式（S.10),PS=1/mP(+ma)+PWVy/1000/ +Jn2/182400/tq中的第二項(xiàng) 只要電機(jī)在機(jī)構(gòu)相應(yīng)接電持續(xù)率下的功率值PnPS，則發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)。 該方式使離散系數(shù)成為連續(xù)，使電動(dòng)機(jī)的選擇與校驗(yàn)用不同的方法相互驗(yàn)證。 由于P慣仍取決于加速時(shí)間ta或者說(shuō)加速度a的選擇，所以應(yīng)參照電動(dòng)機(jī)初選中所給出的速度與加速時(shí)間關(guān)系表選擇加速時(shí)間，以計(jì)算合理的慣性功率。,軌道式運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)舉例 例1：對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)初選中的應(yīng)用舉例1進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。已知：小車自重G=200t、額定起重量Gn=550t、額定運(yùn)行速度30m/min、傳動(dòng)效率=

25、0.9、加速時(shí)間ta=4s、加速度a=0.126m/s2、 工作級(jí)別M6、 電動(dòng)機(jī)：YZP200L-6 22kw S3 JC=40%、 m=4臺(tái)。,運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱計(jì)算功率： PS=1/m(P阻+0.5P慣) =1/mP(+ma)+PWVy/1000/ +Jn2/182400/tq =1/4(Gn+G)(g+1/21.2a)Vy/60/ =(550+200)(9.860.0085+0.60.126)30/4/ 60/0.9=17.55kw 工作級(jí)別M6，對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作制為S3 JC=40%，所選電動(dòng)機(jī)YZP200L-6在S3 JC=40%下的功率Pn=22kw17.55kw，發(fā)熱校驗(yàn)通過(guò)。,

26、五、裝置及電阻器選擇,變頻調(diào)速裝置選擇時(shí)，一定要核算該裝置在起重設(shè)備應(yīng)用工況下的最大輸出電流應(yīng)不小于所驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最大工作電流，其額定電流應(yīng)不小于額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的工作電流，通常情況下，裝置的額定電流是能滿足發(fā)熱驗(yàn)算要求的。 電動(dòng)機(jī)最大工作電流的計(jì)算： 對(duì)于變頻閉環(huán)矢量（或DTC）控制的電動(dòng)機(jī)，在不同輸出轉(zhuǎn)矩下電動(dòng)機(jī)的電流值可按下列公式計(jì)算：,（1）無(wú)功電流 I0=(In-Incos)1/2 （2）有功電流 Iw= (In2-I02)1/2 （3）基本負(fù)載電流 IM=I02+(M/Mn Iw)21/2 （4）最大起動(dòng)電流 Imax=I02+(Mmax/Mn Iw)21/2 （Mmax應(yīng)不大于0

27、.8m Mn） 式中：In-電動(dòng)機(jī)額定電流； Mn-電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩； cos-電動(dòng)機(jī)額定功率因素； M-基本負(fù)載轉(zhuǎn)矩； Mmax-最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,采用整流回饋公用直流母線多傳動(dòng)方式時(shí)，整流回饋單元電流應(yīng)考慮可能同時(shí)工作的幾個(gè)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的最大工作電流及額定工作電流，其電流計(jì)算方法請(qǐng)參考正文7.8.4.3起重機(jī)的額定工作電流與7.8.4.4起重機(jī)最大工作電流。 采用制動(dòng)單元方式時(shí)，制動(dòng)單元的最大制動(dòng)功率應(yīng)大于電機(jī)的峰值制動(dòng)功率，對(duì)于起升機(jī)構(gòu)還應(yīng)校核制動(dòng)單元的長(zhǎng)期制動(dòng)功率，其值應(yīng)大于下降時(shí)的額定回饋功率。,變頻調(diào)速采用制動(dòng)單元時(shí)，制動(dòng)電阻器的阻值應(yīng)不小于制動(dòng)單元限定的最小阻值（見制動(dòng)單元樣本）,且要

28、滿足在加減速時(shí)間內(nèi)所需的最大功率值，電阻器接電持續(xù)率及功率值與機(jī)構(gòu)有關(guān)。 a）起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)電阻器在JC=100%下的功率值應(yīng) 不小于下降時(shí)的額定回饋功率，即約為： PN2； 起升制動(dòng)電阻器最大制動(dòng)功率VD2/R應(yīng)不小于峰值制動(dòng)功率，約為：2PN,b）運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)電阻器的阻值通?？砂粗苿?dòng)單元樣本提供的最小阻值取值，電阻器最大功率VD2/R應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)最大制動(dòng)功率 Pmax， Pmax =Mdq ne /9550。 電阻器的功率值應(yīng)為: 1/4*Pg* (Mdq2-MZ2)/(Mdq2+MZ2)，該功率值下的相應(yīng)JC值同電機(jī)JC值。當(dāng)電阻容量不大時(shí)，可忽略(Mdq2-MZ2)/(Mdq2+MZ2)

29、按1/4*Pg取值。 其中：Pg =Pn-Pz , Pg為等效發(fā)熱慣性功率 Pn為電機(jī)額定功率 Pz為阻性功率,圖中陰影部分為1個(gè)周期內(nèi)制動(dòng)功率； 右圖是基于電動(dòng)機(jī)起制動(dòng)期間均以最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩工作，所以制動(dòng)時(shí)間較啟動(dòng)時(shí)間更短。,c） 當(dāng)已知電阻器阻值R，功率P，直流母線電壓VDC后，電阻元件在相應(yīng)JC值下的電流值應(yīng)不小于：I2=P/R,起重機(jī)起升、大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)行程計(jì)算,對(duì)于起升機(jī)構(gòu)： 1、S=V/100 其中V為起升機(jī)構(gòu)平穩(wěn)下降或上升速度（M/MIN） 一般下降制動(dòng)行程控制在50-100mm為宜。 2、大車制動(dòng)行程： Smin=V*V/5000 Smax=8V/120 其中V為大車機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行速度（M/MIN）。 3、大車制動(dòng)行程： Smin=V*V/5000 Smax=6V/120 其中V為小車機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行速度（M/MIN）。,