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设计名称
  电力绞车的控制
设计编号
  A8-180
设计软件
  Word
包含内容
  WORD文档
说明书页数
  10页(中英文)
图纸数量
  机械翻译(无图)
推荐指数
  较好
价格:
  优惠中
整理日期
  2012,07,19
整理人
  小木
购买流程
  <点此查看如何购买本站设计>
设计简介

英文原文
Electrical Winch Controls
by Tom Young
The form of motor control we all know best is the simple manual station with up and down pushbuttons. While these stations may still be the perfect choice for certain applications, a dizzying array of more sophisticated controls is also available. This article addresses the basic electrical requirements of the motors and user interface issues you will need to address before specifying, building or buying winch controls.
To begin with, the manual control stations should be of the hold-to-run type, so that if you take your finger off of the button the winch stops. Additionally, every control station needs an emergency stop (E-stop) that kills all power to the winch, not just the control circuit. Think about it—if the winch isn’t stopping when it should, you really need a failsafe way to kill the line power. It’s also a great idea to have a key operated switch on control stations, especially where access to the stations is not controlled.

Safe operation by authorized personnel must be considered when designing even the simplest manual controls.
Controlling Fixed Speed Motors
The actual controlling device for a fixed speed winch is a three phase reversing starter. The motor is reversed by simply switching the phase sequence from ABC to CBA. This is accomplished by two three-pole contactors, interlocked, so they can’t both be closed at the same time. The NEC requires both overload and short circuit protection. To protect the motor from overheating due to mechanical overloads a thermal overload relay is built into the starter. This has bi-metallic strips that match the heating pattern of the motor and trips contacts when they overheat. Alternatively, a thermistor can be mounted in the motor winding to monitor the motor temperature. Short circuit protection is generally provided by fuses rated for use with motors.
A separate line contactor should be provided ahead of the reversing contactor for redundancy. This contactor is controlled by the safety circuits: E-stop and overtravel limits.
This brings us to limit switches. When you get to the normal end of travel limit the winch stops and you can only move it in the opposite direction (away from the limit). There also needs to be an overtravel limit in case, due to an electrical or mechanical problem, the winch runs past the normal limit. If you hit an overtravel limit the line contactor opens so there is no way to drive off of
the limits. If this occurs, a competent technician needs to fix the problem that resulted in hitting the overtravel limit. Then, you can override the overtravels using the spring return toggle switch inside the starter—as opposed to using jumpers or hand shooting the contactors.
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中文译文
电力绞车的控制
对于电动机的控制,我们所知道的最好的方式就是使用由许多点动式按钮组成的简单的手工操作台。而这种操作台在某些应用方面可能仍然是个不错的选择,如一些令人头痛的复杂的控制也可以用。这篇文章讲述了,在你设计、组建或是购买绞车控制器之前,你必须对电动机的基本电气设备和你将需要寻址的用户接口命令进行编址。
首先,手动控制台应该是手动控制型的,因此,如果你把你的手指移开按钮,绞车就会停车。另外,每个控制工作站都需要配备紧急制动闸,紧急制动闸可以切断绞车的所有电源,而不仅仅是控制电路的。仔细想想看,如果绞车在该停车时,它却没有停下来,你就确实需要一种故障保障的方法去切断线路的电源。在控制工作台上设置一个关键操作开关,也是一个非常好的主意,特别是在通向工作站的线路不能控制时,就可以用那个开关来控制。
(在设计控制台时,即使是最简单的手工控制台,也要考虑设置由专门人员操作的安全操作按键。)
控制定速电动机
对于一台定速绞车的实际控制设备是一台三相起动器。电动机的转向被反向,是通过简单的开关控制相序从A-B-C变换到C-B-A。这些动作被完成,是通过两个三磁极式电流接触器,而且它们是互锁的,所以,它们不可能被同时关闭。NEC公司要求同时拥有过载和短路保护装置。为了保护电动机免受由于机械过载引起的过热的影响,在起动器内要安装热量过载延迟装置。当热量过载延迟装置过热时,它所拥有的双金属长条断开电动机的电源。除此外,还可以选择一台电热调节器可以用缠绕的方式安装在电动机上,它可以用于监控电动机的温度变化。对于短路保护,我们一般是通过电动机常用的熔断器来实现的。
一台独立的线性电流接触器,被配置的电流接触器应该超过主回路的电流接触器,从而达到冗余的目的。这台电流接触器是由安全电路来控制的,如:紧急制动和越程极限。
我们可以使用限位开关来实现上述的操作。当你到达正常的行程极限位置末端时,绞车就会停车,并且你只能够向相反的方向移动绞车(即远离极限位置的方向)。这里也需要一个越程限制以防万一,由于电气的或者机械的问题,而使绞车的运行超过正常的极限位。如果你碰到越程限制器,线形电流接触器就会打开,因此,绞车将无法被驱动超过这个极限位置。如果上述情况发生,就需要请专业的技术人员来检查导致碰到越程限制器的具体原因。然后,你就能够用起动器内部的弹力恢复拨动开关来处理越程的问题,而不是使用跳闸器或是手工切断电流接触器。
变速的必要条件
当然,简单的定速起动器被变速驱动器所取代。这就使事情开始变得有趣起来了!至少,你需要在控制操作台上增加一个速度表盘。操纵杆是一个较好的操作接口,由于它使你对部件的移动有一个更直观的控制。
不幸的是,你不能仅仅从你的本地控制台去发命令控制老式的变速驱动器,此外,你不能希望它在初始阶段,就能安全而可靠的提升与下放设备。大多数的变速驱动器不能实现上述的要求,因为它们并不是设计用来做提升工作的。驱动器需要设置成在制动器松开之前,就能够在电动机上产生扭矩,并且,当停车时,即在扭矩撤销之前,制动器将先动作。
许多年来,直流电动机和驱动器提供了一些普遍的解决方案,如它们在各种速度时都具有良好的力矩特性。对于大多数的绞车所需求的大型直流电动机是很贵的,那要比同类型的交流电动机贵得多。虽然,早期的交流驱动器不是非常有用,如它们有一个非常有限速度适用范围,而且仅产生低速小扭矩。如今,随着直流驱动器的发展,低成本而且大量可用的交流电动机的出现,导致了一场交流驱动的革命。
变速交流驱动器有两个系列。变频转换器已经家喻户晓,而且的确很容易使用。这些驱动器将交流转换成直流,然后,再把它转换回交流,转换后的交流已经是不同频率的。如果驱动器产生30Hz的交流,一台正常的60Hz的电动机将以一半的速度运行。从理论上说,这非常好,但是,在实际中,这将会有很多的问题。首先,一台典型的60Hz的电动机在线性频率低于2Hz或是3Hz的区域会出现误差,并且,开始嵌齿(即急推,猛拉),或是停车。这将限制你的速度范围低于20:1,几乎不适应于运行阶段的细微调节。其次,许多低成本的转换器也不能够在低速时提供额定扭矩。使用这些驱动器,将导致急速移动,或是对于提升部件完全的失效,准确地说,当你试图去平稳的提升一台科学仪器时,你不愿看到这样的情况。一些新型的变极器是闭环系统(从电动机获得反馈,提供更加准确的速度控制),并且使电动机将会工作的相当好。
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此为机械毕业设计之翻译

说明:
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