港口10吨门吊旋转机构电气控制系统原理设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

起重机是现代工业在实现出产过程机械化，自动化，改善物料搬运条件，提高劳动出产率必不可少的机械设备。它对于发展国民经济，改善人们的物质，文化生活的需要都起着重要作用。随着经济建设的迅速发展，机械化，自动化程度也不断的提高，与此相适应的起重机技能也在告诉发展，产物种类不断增加，使用规模也越来越广。港口门座式起重机的结构是立体的，不多占用码头的面积，具有高大的门架和较长的伸臂，因而具有较大的起升高度和工作幅度，能满足港口、码头、船舶和车辆的同行要求；还具有高速灵活的装卸能力，对提高装卸生产率，减轻繁重的体力劳动都有重大的意义。

近年来随着港口运输事业的发展，港口起重机向大型化、专业化方向发展，这就要求现代港口起重机在电气传动控制调速性能要求比一般起重机要高，以保证在进行装卸作业时平稳、可靠，且有良好的低速就位性能。传统的调速控制系统已难以满足港机作业的要求，人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电机来代替直流电机，从而降低成本，提高运行的可靠性。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，不仅可以明显提高门座式起重机的安全性,可靠性，而且可以提高装卸效率，降低能源的消耗，降低维修费用，减少劳动强度。满足其工况和作业需要.主要表现在：（1）明显改善钢结构性能变频调速使起升，变幅，旋转，行走运行平稳，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，使用方便等卓越的性能；（3）工作可靠性显著提高；（4）节能效果十分可观， 绕线转子异步电动机在低速运行时，转子回路的外接电阻内消耗大量的电能。采用变频调速系统后，非但外接电阻内消耗的大量电能可以完全节约，并且在起重机放下重物时，还可将重物释放的位能反馈给电源（可反馈电网或消耗掉）；（5）调速质量明显提高，调速范围宽，性能好，调速平稳，能够长时间低速运行，具有很高的定位精度和运行效率。起升，变幅，旋转工作速度可实现无级变速，操作者可根据负载的变化情况，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标准设计的减速箱；（7）结构简单，可靠性性高，易维护。

1.2 发展现状

门座起重机是港口起重机械的主力军,经过近几十年的发展,虽然我国在设计、制造工艺、设备使用维修和管理方面不断的改造推动了技术的持续进步。但是在实际生活中我们仍然面临着许多有待解决的问题。当前随着工农业生产自动化发展水平越来越高,人们对起重机的要求也越来越高。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。而上述的几种异步电机调速分别存在能耗大、调速范围有限、功率因数低、不能在大功率中应用等缺点。交流异步电机变频调速是目前交流电机最完善的调速方式，速度可在整个调速范围内连续控制，调速平滑、精度高。有恒转矩和恒功率控制性能，对负载突变有很好响应。系统的功率因数接近1.0，对前级电源容量配置的要求低,而且谐波等电网公害小。变频调速的平滑调速和其较高的稳定性是未来港口起重机电机调速的方向。变频器在港口机械运用中已经得到普遍的认可。目前生产的港口起重机几乎是百分之百的都在使用变频调速。起重机械行业中的变频调速控制系统主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的应用，可取代传统的起重机调速系统，适用于新设备的制造和既有设备改造。随着电控技术特别是变频调速技术的迅速发展，变频调速技术在诸多调速技术中的优势势必会引导起重机械应用企业进行变频改造，来提高起重设备的性能。同时，随着机械行业的发展，配置的变频器也会随科学技术等因素的提高而进一步的优化升级。

2. 研究的基本内容与方案

1. 了解港口起重机工作机构和工作流程；

2. 学习港口起重机对电气控制的要求；

3. 学习交流异步电动机调速原理；

3. 研究计划与安排

第1~3周 查阅文献；分析题目研究现状，学习基本理论；

第4周 阅读文献、撰写开题报告，英文文献翻译；

第5周 学习门座式起重机工作原理，确定实施方案；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘长根.门座起重机 .机械工业出版社，1998.

[2] 门座起重机gb/t 29560-2013 . 中国标准出版社.

[3] 李谷音, 常红. 港口起重机械[m]. 北京:人民交通出版社, 2009.