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1、电气部分电气部分主要内容主要内容v一、电源与供电一、电源与供电v二、电气维护二、电气维护v三、控制系统三、控制系统v四、电机选择四、电机选择v附录附录P：电机初选：电机初选v附录附录R：电机过载校验：电机过载校验v附录附录S：电机发热校验：电机发热校验v五、安装及电阻器选择五、安装及电阻器选择一、电源与供电一、电源与供电v对电网网电压动摇范范围按按GB5226.2中中4.3.2交交流流电源源的的电压动摇范范围规定定为：在在正正常常任任务条条件件下下，供供电系系统，在在起起重重机机械械馈电线接接入入处的的电压动摇不不应超超越越额定定值的的10%的的要要求求，但但FEM规范范中中规定定为5%，建建
2、议在在运运用用中中尽尽能能够要要求求用用户的的供供电电源源符符合合5%的的国国际通通用要求。用要求。 v对供供应起重机的起重机的电源要求采用源要求采用3+PE的供的供电系系统，强调了要提供接地了要提供接地线，轨道将不得作道将不得作为接地接地维护回路。原回路。原GB/T3811规定可以无定可以无PE线，轨道接地可作道接地可作为起重机接地回路；由起重机接地回路；由于当接地于当接地电流流流流经轴承和承和滚轮时，由于接地，由于接地电阻阻较大，会提高起重机构造大，会提高起重机构造对地地电位，从位，从而影响人身平安。同而影响人身平安。同时，对地地电流流经过轴承承时也会也会对轴承呵斥一定的承呵斥一定的损坏，
3、思索上述要坏，思索上述要素并参考素并参考FEM规范，故本次修范，故本次修订时，要求供，要求供电电源提供源提供PE线。二、电气维护v超速维护整定值取决于控制系统在下降最高速度时超速维护整定值取决于控制系统在下降最高速度时系统的控制形状，假设系统为速度闭环控制，其静系统的控制形状，假设系统为速度闭环控制，其静态速度精度较高，超速维护整定倍数可为态速度精度较高，超速维护整定倍数可为1.25也也可达可达1.1，视系统而定，假设系统处于开环形状，视系统而定，假设系统处于开环形状，其速度精度较差，通常超速整定倍数约为下降额定其速度精度较差，通常超速整定倍数约为下降额定速度的速度的1.4倍。倍。v接地维护在
4、本规范中规定了车轮、滚轮、铰接等均接地维护在本规范中规定了车轮、滚轮、铰接等均不能作为接地导体，必需设专门的接地线，以提供不能作为接地导体，必需设专门的接地线，以提供接地电流通路，且建议整车设公用接地线至一切用接地电流通路，且建议整车设公用接地线至一切用电设备。电设备。 v线路维护与分支线路配电主要包括两重含义：线路维护与分支线路配电主要包括两重含义：v a分支线路应设置断路器维护，以防止分分支线路应设置断路器维护，以防止分支线路出现短路时事故上扩及不能及时分断支线路出现短路时事故上扩及不能及时分断缺点回路。缺点回路。v b除我们通常概念上对用电设备进展维护除我们通常概念上对用电设备进展维护外
5、，对长间隔电缆也要进展维护，断路器应外，对长间隔电缆也要进展维护，断路器应在其下方任一回路发生短路或接地时可以自在其下方任一回路发生短路或接地时可以自动分断。动分断。v v起重机构电动机应设置定子异常失电维护功起重机构电动机应设置定子异常失电维护功能，当调速安装或正反向接触器缺点导致电能，当调速安装或正反向接触器缺点导致电动机失控时，制动器应立刻抱闸动机失控时，制动器应立刻抱闸 。为确保制。为确保制动器抱闸，制动接触器辅助触点应反响至控动器抱闸，制动接触器辅助触点应反响至控制系统，确认制动接触器可靠分断，否那么制系统，确认制动接触器可靠分断，否那么断开总接触器。断开总接触器。三、控制系统v电气
6、控制部分在修气控制部分在修订时，其内容包括了原，其内容包括了原GB3811-1983，FEM相关部分的内容，同相关部分的内容，同时添加了添加了变频调速和速和调压调速的速的阐明。明。(对吊吊钩起重机，当起升机构的任起重机，当起升机构的任务级别为M4、M5和和M6，且，且额定起升速度定起升速度5m/min时要求制要求制动平平稳，应采用采用电气制气制动方法，保方法，保证在在0.21.0G范范围内下降内下降时,制制动前的前的电动机机转速降至速降至同步同步转速的速的1/3以下以下,该速度速度应能能稳定运定运转.)v调压调速系统：调压调速系统： 系统特点： 1低速区域通常n50%ne为速度闭环控制， 高速
7、区域为开环控制；下放高速档为超同步运 行，实现回馈制动。 2假设采用编码器作为速度反响信号，可实现低速 区域的静态高精度速度控制，但由于调压调速 系统动态特性曲线太软，即：动态速降大，所 以调压调速系统较适用于起升机构，而不太适 合用于运转机构。 3 调压调调压调速系速系统统在任何速度上的允在任何速度上的允许许运运转时转时间间相相对对于于电电阻器的阻器的发热时间发热时间常数来常数来讲讲，均，均为为长长期。故期。故电电阻元件的接阻元件的接电继续电继续率率应应按按100%选选用。但由于上升和下降用。但由于上升和下降时时，机械，机械传动传动效率相效率相反，反，电动电动机的任机的任务电务电流不等，所以
8、流不等，所以电电阻元件阻元件在在JC=100%下的下的电电流流值为值为： I上上= IN； I下下= IN2。 v变频调速系统变频调速系统 系统特点：系统特点： 1变频调速系统可实现额定频率以下恒转矩调速及变频调速系统可实现额定频率以下恒转矩调速及 额定频率以上恒功率调速，弱磁升速范围取决于额定频率以上恒功率调速，弱磁升速范围取决于 电机允许的最高运转转速及在最高转速下输出的电机允许的最高运转转速及在最高转速下输出的 转矩能否满足负载的加速要求。转矩能否满足负载的加速要求。 2动态特性较硬，即：动态速降小，因此适用于起动态特性较硬，即：动态速降小，因此适用于起 升及运转机构。运转采用变频调速较
9、采用调压调升及运转机构。运转采用变频调速较采用调压调 速系统其速度稳定性更好。速系统其速度稳定性更好。 3变频调速采用开环还是闭环控制，对于在起重机变频调速采用开环还是闭环控制，对于在起重机 上的运用来讲最大的差别在于闭环控制起动转矩上的运用来讲最大的差别在于闭环控制起动转矩 更大，低速运转更平稳，调速范围更宽。更大，低速运转更平稳，调速范围更宽。 普通起升采用闭环控制，运转采用开环控制。普通起升采用闭环控制，运转采用开环控制。v对于有机械巧合的多于有机械巧合的多电机机传动如大容量起升机构如大容量起升机构采用大减速机方案由两台采用大减速机方案由两台电动机拖机拖动，大，大车运运转机机构前后两构前
10、后两组电动机机经过车轮和和轨道的巧合，当采道的巧合，当采用两套用两套驱动安装并分安装并分别构成构成闭环控制控制时，两套，两套驱动安装之安装之间应设置置负荷平衡控制功能，在起重机上，荷平衡控制功能，在起重机上，通常可采用如下两种通常可采用如下两种负荷平衡方式：荷平衡方式：v 主安装主安装为速度速度闭环控制、从安装控制、从安装为转矩控制的矩控制的主从控制方式主从控制方式v 采用下垂采用下垂软化特性功能、两台安装相化特性功能、两台安装相对独立的独立的负荷平衡方式荷平衡方式v对于两台或两于两台或两组电动机有同步要求机有同步要求时，可根据，可根据运用情况采用以下同步控制方式：运用情况采用以下同步控制方式
11、：v 速度速度闭环控制、同步控制、同步赋予一予一样的速度的速度给定定值、绝 对位置点位置点标定与校正。定与校正。v 速度速度闭环控制、同步控制、同步赋予一予一样的速度的速度给定定值、采用采用绝对式式编码器器实时位置位置检测校正、校正、绝对位置点位置点标定。定。v当起升机构采用星行当起升机构采用星行传动时，两台，两台电机机应采用采用顺序序启启动方式即：方式即：050%速度范速度范围由一台由一台电机运机运转，50%100%另一台另一台电机启机启动，两台，两台电机同机同时运运转。v回回转机构采用机构采用变频控制方式控制方式时，由于，由于负载惯性大且性大且通常任通常任务在起、制在起、制动形状，形状，为
12、起、制起、制动平平稳，减少，减少机械冲机械冲击，变频系系统应采用采用转矩控制方式。矩控制方式。四、电机选择v在进展电动机容量选择时，必需对电动机的过载和在进展电动机容量选择时，必需对电动机的过载和发热才干进展计算与校验。所选电动机应同时满足发热才干进展计算与校验。所选电动机应同时满足过载和发热的功率计算值。以二者计算值的较大值过载和发热的功率计算值。以二者计算值的较大值为准，作为选择电动机的计算根据。在思索任务环为准，作为选择电动机的计算根据。在思索任务环境条件等影响要素后，最终选取电动机。详细方法境条件等影响要素后，最终选取电动机。详细方法见附录见附录P电动机的初选、附录电动机的初选、附录R
13、电动机的过载校验和电动机的过载校验和附录附录S电动机的发热校验。电动机的发热校验。附录P：电机初选v起升起升电动机初机初选：v 1).计算算稳态起升功率：起升功率：PN=PQVq/1000/v 2).计算算S3、JC=40%基准任基准任务制下所需的制下所需的电动机功率：机功率：PnK PNv 式中：式中：K作作业频繁系数，与机构任繁系数，与机构任务级别对 v 应，见表表1；v PnS3、JC=40%下下电动机机额定功率。定功率。v 表表1 作业频繁系数作业频繁系数机构任务级别机构任务级别 M5以下以下M6M7M8K0.91.01.01.21.3注：注：M5M5及以下及以下K K值可选值可选1
14、1是由于太小的是由于太小的K K值会在负荷试车值会在负荷试车的静载实验时，机构不能起吊的静载实验时，机构不能起吊1.251.25倍额定载荷。倍额定载荷。 3电动机在不同任务制下功率值的折算 将S1任务制下的电动机功率值折算到 S3 JC =40%或S3 JC =60%下的电动机功率值可 参考下式折算： P401.151.2 PS1 P601.051.1 PS1 对于不同的电动机，其折算系数略有不同，假设需 知道准确折算值，需向制造商索取 v起升起升电机初机初选举例例v 例例1 1：某某起起升升机机构构额定定起起分分量量100 100 t t、吊吊具具重重5 5 t t、额定定起起升升速速度度6
15、m/min6m/min、电动机机额定定转速速730r/min730r/min、变频调速速方方式式、供供电电压380VAC380VAC、机机构构任任务级别M7M7、机机构构总效效率率=0.87=0.87、环境境温温度度4040、海海拔拔低低于于1000m1000m。v 1 1稳态计算功率算功率: :v PN=PQVq/1000/=(100+5)6/6.12/0.87=118.3kPN=PQVq/1000/=(100+5)6/6.12/0.87=118.3kw wv 2 2电动机基准任机基准任务制下的功率制下的功率值：v 1.2118.3=142kw 1.2118.3=142kwS3 JC=40%
16、S3 JC=40% 3电动机初选： 根据用户要求采用西门子变频电动机,折算到S1任务制下的功率为： PS1P40/1.2=142/1.2=118.3kw 选取：1LG43188AB 132 kw S1v运运转机构机构电动机初机初选v 1计算算稳态运运转功率：功率： PN=PJVY/1000/mv 2计算算S3 JC=40%基基准准任任务制制下下所所需需的的电动机机的的 v 功率功率值：PnK PNv 式中：式中：K综合运合运转速度所表达的作速度所表达的作业频繁繁 v 程度和程度和惯性功率性功率对发热影响的影响的综合要素系数，合要素系数， v 见表表2。v 表表2综合要素系数仅对室内轨道式运转机
17、构综合要素系数仅对室内轨道式运转机构 运转速度运转速度(m/min)(m/min)30 6090120150180加速时间加速时间tatas s 566.5(8) 7.5(10) 8(11.5) 9(12)K1.21.6 2(1.8)2.2(2)2.4(2.1)2.6(2.2)注：该表取自设计手册，括号内值为引荐值。注：该表取自设计手册，括号内值为引荐值。 对于室外轨道式运转机构由于思索了风阻要素，对于室外轨道式运转机构由于思索了风阻要素，K K值取值取 1.11.3 1.11.3。 运转机构稳态运转功率静阻功率与总质 量M、速度、摩擦系数等有关，惯性功率与 总质量、速度、加速度加速时间有关，
18、通常 速度取值也是基于作业频繁程度任务级别， 那么可以经过给稳态运转功率乘以大于1的综合因 素系数K，以表达惯性功率与作业频繁率对电动机 发热的影响，该系数也是经过了实际验证的。 v运运转机构机构电动机初机初选举例例v 例例1：桥式式起起重重机机小小车运运转机机构构自自重重200t、额定定起起分分量量550t、额定定运运转速速度度30m/min、机机构构任任务级别M6、 m=4台台 、 总 效效 率率 =0.9、 电 动 机机 额 定定 转 速速975r/min、Kh=1、Kt=1。 v 1计算算稳态运运转功率静阻功率：功率静阻功率：v PN=PjVy/1000/mv =(101.5)(200
19、+550)30/6120/0.9/4=15.3KW v PnKPN=1.215.3=18.36KW (S3 JC40%)v 2初初选电动机：机：v 4台，型号：台，型号：YZP200L-6 22 kw S3 JC=40% 附录R：电机过载校验v以变频电动机为例进展过载校验阐明。以变频电动机为例进展过载校验阐明。v 当当机机构构设设计计完完成成电电动动机机初初选选后后，电电气气设设计计应应对对电电动动机机进进展展过过载载和和发发热热校校验验。电电动动机机过过载载校校验验的的准准那那么么是是：所所选选电电动动机机的的最最大大加加速速起起动动转转矩矩应应不不小小于于机机构构加加速速所所需需的的最最小
20、小加加速速转转矩矩。当当机机构构有有部部分分单单个个或或单单组组电电动动机机运运转转或或其其他他特特殊殊工工况况要要求求时时，一一定定要要计计算算在在这这些些特特殊殊工工况况要要求求下下所所需需的的电电动动机机的的最小加速转矩值。最小加速转矩值。 当采用变频闭环矢量或DTC控制时，基速内可实现恒转矩控制。系统可做到以最大恒定转矩加速，而调压调速或其它针对绕线电动机的控制系统，其加速过程是延锯齿特性线进展的，所以过载校验时，要留意锯齿线根部对加速最大负载时的影响关系。 为了保证电动机的平安运转，电动机的最大运转起动转矩与颠覆转矩之间应保管30%的平安间隔，即： Mmax/ m/Mn1/1.3或M
21、max0.8m Mn 对于变频闭环矢量或DTC控制的电动机，可以不思索电压动摇对电动机最大起动转矩的影响。 对于任务级别M较低的机构，由于初选时的系数K取值较小，所以要更加留意做好过载校验v起升机构电动机过载校验 v 在电动机初选时见6.1.1.1.3.2对变频电动机n=0时的最小起动转矩的要求是：v Mdmin1.4MN86v 但在实践运用中思索到110%动载实验和125%静载实验对起动转矩的要求，通常情况下，选择Md=1.7MN，对于公式：v PnH/m/mPQVq/1000/.87v 变频电动机取H=2.2，其取值根据如下： 当所当所选电动选电动机机额额定功率定功率Pn=PN时时，H的物
22、理意的物理意义义是：是：只需所只需所选电动选电动机的最大机的最大转转矩倍数矩倍数mH，那么，那么过载过载校校验经过验经过，或者，或者说说，在，在Pn=PN时时，H的取的取值值是是对对所所选电动选电动机机转转矩倍数的最小要求矩倍数的最小要求值值。由于，所。由于，所选电动选电动机的机的m=2.2时时，思索最大运，思索最大运转转转转矩与矩与颠颠覆覆转转矩矩间间留留30%的平安的平安间间隔，隔，该电动该电动机可以机可以输输出最大起出最大起动转动转矩矩为为： Mmax=mMN/1.3=2.2MN/1.31.7MN 这这就是就是H=2.2的来源。的来源。 从从过载过载校校验验公式公式 87 可以看出，可以
23、看出，仅仅从从过载过载才干要求才干要求来来讲讲，所，所选电动选电动机机额额定功率定功率值值与其最大与其最大转转矩矩过载过载倍倍数是可以相互数是可以相互转转化的。化的。v起升机构起升机构电动机机过载校校验举例例v 例例1：对起升机构起升机构电动机初机初选中的例中的例1进展展过载校校验。v 知：知：额定起分量定起分量105t，额定起升速度定起升速度6m/min， =0.87，m=1台，台，电动机：机：1LG43188AB 132kw S1 m=2.9。v 按按过载校校验公式公式计算：算：v PnH/m/mPQVq/1000/v =2.2/2.91056/6.12/0.87=90KWv 所所选电动机
24、机Pn=132kw 90kw 过载校校验经过。 例2：本例1中起重机正常任务时起分量为105t、任务级别为M7、假设还有一种特殊工况，要求在工厂设备安装或检修时偶尔要吊装170t载荷，那么过载校验计算为： PnH/m/mPQVq/1000/ =2.2/2.91756/6.12/0.87=149.6KW 由于170t载荷为偶尔吊装，根据机构设计计算原那么 中6.1.1.1.3.2 起升机构电动机产生转距的最低要求，对于变频控制的电动机： Md1.4MN 对于特殊情况，电动机可以1.4MN的平均加速转距加速，此时最小H取值为，H=1.82，取H=1.9，那么特殊情况下，过载校验计算可为： PnH/
25、m/mPQVq/1000/ =1.9/2.91756/6.12/0.87=129.2KW 经进经进一步一步验证验证，所，所选电动选电动机机 Pn=132KW129.2KW ，过载过载校校验经过验经过。 设计时还应设计时还应留意，当起吊留意，当起吊170t负负荷荷时时，稳态稳态起升功起升功 率率为为： Pn=PQVq/1000/=1756/6.12/0.87=197KW 电动电动机的最小起机的最小起动转动转距倍数距倍数为为： Mdq/Mn=1971.4/132=2.1倍倍 电动电动机最大机最大转转距倍数距倍数为为： m=2.9，2.9/2.1=1.381.3 平安裕度平安裕度满满足足 当起吊当起
26、吊170t负负荷荷时时，电动电动机起机起动转动转距距为为2.1Mn。最。最大任大任务电务电流按相关公式流按相关公式计计算。算。变频变频器器应应可以提供相可以提供相应应的最大任的最大任务电务电流，且流，且应应采用速度采用速度闭环闭环控制以确保控制以确保起起动转动转矩。矩。 例例3：本例：本例1中起重机正常任务时起分量为中起重机正常任务时起分量为105t、任务级别为、任务级别为M7、假设还有轻载高速、假设还有轻载高速工况，要求在工厂设备安装或检修时吊装工况，要求在工厂设备安装或检修时吊装40t以下载荷时，速度由以下载荷时，速度由6m/min升为升为12m/min，那么过载校验计算为：，那么过载校验
27、计算为： 1 重重载载低速工况下的低速工况下的过载过载校校验验同例同例1 2 轻载轻载高速工况下的高速工况下的过载过载校校验验： a)电电机最大运机最大运转转转转速速为为2730r/min=1460r/min 1LG4318-8AB电电机最大允机最大允许转许转速速为为2500r/min 最大运最大运转转转转速校速校验经过验经过 b)最大速度点最大速度点过载过载校校验验 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) 高速点高速点过载过载校校验经过验经过v轨道运转式运转机构电动机过载校验
28、v 轨道式运转机构电动机过载校验中变频调速电动机AS确实定，在GB/T 3811-1983中，运转机构电动机过载校验引入AS概念，不同种类的电动机具有不同的AS值，那么它的根底是认定不同种类的电动机一定可以产生AS的平均加速转矩，而没有给出电动机的m至少应是多大。比如：绕线电动机的AS取1.7，实践上是以为绕线电动机的最大起动转矩约为2.2Med时，平均加速转矩可达1.7Med，这样电动机的m应不小于2.5；对于变频调速电动机，通常情况下能到达 1.7Med倍的加速倍的加速转转矩，矩，这样变频电这样变频电机的最大机的最大过载过载倍数倍数m应应不小于不小于1.7/0.8=2.2，式中，式中0.8
29、含含义义同上。同上。 电动电动机的机的过载过载校校验验公式：公式： PN1/m/ASP(+ma)+PWVy/1000/+ Jn2/91200/tq . 88 从公式从公式 88 可以看出：阻性功率可以看出：阻性功率P阻与阻与惯惯性功率性功率 P惯惯之和除以之和除以电动电动机所能提供的平均加速机所能提供的平均加速转转矩矩AS，所，所选电选电动动机功率机功率值值不小于不小于该值该值，那么，那么过载过载校校验经过验经过。进进展运展运转转机构机构过载过载校校验时验时，惯惯性功率的大小与性功率的大小与设计设计所要求的加速所要求的加速时间时间有关，有关，所以所以应应合理合理选择选择加速加速时间时间，以，以
30、选选取合理的取合理的电动电动机功率。机功率。v轨道运道运转式运式运转机构机构电动机机过载校校验举例例 v 例例1：对运运转机构初机构初选运用运用举例例1进展展过载校校验。v 知：知：桥机小机小车运运转机构自重机构自重200t、额定起分量定起分量550t、额定运定运转速度速度30m/min、机械、机械转动效率效率 =0.9、加速度、加速度a=0.126m/s2、加速、加速时间ta=4s;v 电动机机YZP200L-6 22kw、m=4台、台、m=2.8，v 取取AS=1.7对于于m=2.8 ，可取至，可取至AS=2.1。v 运运转机构机构电动机机过载校校验计算：算：v PN1/m/ASP(+ma
31、)+PWVy/1000/v +Jn2/91200/tq 将上式换算成工程单位计算，且PW=0， ma与综合取值： PN1/m/AS(Gn+G)(g+1.2a)Vy/60/ =1/4/1.7(550+200)(9.860.0085+1.20.126) /60/0.9=14.4KW Pn=22kw PN=14.4KW，过载校验经过 附录S：电动机的发热校验 v对对于于YZR电电动动机机仍仍可可采采用用JC、CZ和和G值值进进展展发发热热校校验验。但但对对于于变变频频电电机机和和绕绕线线电电机机均均可可根根据据机机构构任任务务级级别别所所对对应应的的等等效效接接电电继继续续率率作作为为发发热热校校验
32、验的的根根据据。只只需需电电机机在在机机构构相相应应等等效效接接电电继继续续率率下下的的功功率率值值大大于于机机构构的的计计算算功率，那么发热校验经过。功率，那么发热校验经过。表表3 任务级别与接电继续率的对应取值关系任务级别与接电继续率的对应取值关系 电动机在不同任务制下功率折算值见电动机在不同任务制下功率折算值见附录附录P中的给出值。中的给出值。机构任务级别机构任务级别M4M5,M6M7M8电动机任务制电动机任务制 S3,25% S3,40%S3,60%S1v起升机构起升机构电动机机发热校校验v 起升机构起升机构计算功率即算功率即为稳态运运转功率静功率：功率静功率：v PN=PQVq/10
33、00/89v 所所选电动机在相机在相应接接电继续率下的功率率下的功率值不小于不小于计 算功率即算功率即PnPN，那么，那么发热校校验经过。v 由于起升机构要求由于起升机构要求进展展110%动负荷和荷和125%静静负荷荷实验，在此，在此，给出任出任务级别与接与接电继续率的率的对应取取值关系，关系，见表表3，以供参考。，以供参考。v起升机构起升机构电动机机发热校校验举例例v 例例1：对起升机构起升机构电动机初机初选中的运用中的运用举例例1进展展发热校校验。v 知：知：额定起分量定起分量100t、吊具重、吊具重5t、额定起升速度定起升速度6m/min、=0.87、任、任务级别M7、海拔低于、海拔低于
34、1000m 、环境温度境温度40、v 电动机：机：1LG4318-8AB 132kw S1。v 电动机静功率机静功率计算：算：v PN=PQVq/1000/=(100+5)6/6.12/0.87=118.3kw 机构任机构任务级别为务级别为M7、它所、它所对应对应的的电动电动机任机任务务制制为为S3 JC=60% 所所选电动选电动机在机在S3 JC=60%下的功率下的功率 P60132kw1.05 kw118.3kw，发热发热校校验经过验经过。 阐阐明：明：电动电动机容量机容量选择选择宜大点，宜大点，这样这样会提高会提高电动电动机寿命、可靠性高，降低运机寿命、可靠性高，降低运转转本本钱钱要比降
35、低初投要比降低初投资资更重要。更重要。v轨道式运转机构电动机发热校验轨道式运转机构电动机发热校验v 运转机构电动机初选时是根据运转速度大小给稳运转机构电动机初选时是根据运转速度大小给稳态运转功率阻性功率乘以一个大于态运转功率阻性功率乘以一个大于1的系数得的系数得出，且系数为离散值，为了更好更方便地对运转机出，且系数为离散值，为了更好更方便地对运转机构进展发热校验，经计算对比，当采用公式构进展发热校验，经计算对比，当采用公式90计算时，所选电动机功率值相对适宜。本方法作为计算时，所选电动机功率值相对适宜。本方法作为校验方法，可在设计过程中进一步对比对比。校验方法，可在设计过程中进一步对比对比。v
36、 运转机构计算功率为：运转机构计算功率为：v PS=P阻阻+0.5P惯惯 -90 v 式中：式中：PS-计算功率计算功率v P阻阻-阻性功率即稳态运转功率阻性功率即稳态运转功率PNv P惯惯-惯性功率即本规范公式惯性功率即本规范公式S.10) PS=1/mP(+ma)+PWVy/1000/ +Jn2/182400/tq中的第二项 只需电机在机构相应接电继续率下的功率值PnPS，那么发热校验经过。 该方式使离散系数成为延续，使电动机的选择与校验用不同的方法相互验证。 由于P惯仍取决于加速时间ta或者说加速度a的选择，所以应参照电动机初选中所给出的速度与加速时间关系表选择加速时间，以计算合理的惯性
37、功率。v轨道式运道式运转机构机构电动机机发热校校验举例例v 例例1：对运运转机构机构电动机初机初选中的运用中的运用举例例1进展展发热校校验。知：小。知：小车自重自重G=200t、额定起分量定起分量Gn=550t、额定运定运转速度速度30m/min、传动效率效率=0.9、加速、加速时间ta=4s、加速度、加速度a=0.126m/s2、v 任任务级别M6、v 电动机：机：YZP200L-6 22kw S3 JC=40%、v m=4台。台。v 运运转转机构机构电动电动机机发热计发热计算功率：算功率： PS=1/m(P阻阻+0.5P惯惯) =1/mP(+ma)+PWVy/1000/ +Jn2/1824
38、00/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 任任务级别务级别M6，对应电动对应电动机任机任务务制制为为S3 JC=40%，所所选电动选电动机机YZP200L-6在在S3 JC=40%下的功率下的功率Pn=22kw17.55kw，发热发热校校验经过验经过。 五、安装及电阻器选择v变频调速安装选择时，一定要核算该安装在起重设变频调速安装选择时，一定要核算该安装在起重设备运用工况下的最大输出电流应不小于所驱动电动备运用工况下的最大输出电流应不小于所驱动电动机的最大任务电流，
39、其额定电流应不小于额定负载机的最大任务电流，其额定电流应不小于额定负载时电动机的任务电流，通常情况下，安装的额定电时电动机的任务电流，通常情况下，安装的额定电流是能满足发热验算要求的。流是能满足发热验算要求的。v电动机最大任务电流的计算：电动机最大任务电流的计算：v 对于变频闭环矢量或对于变频闭环矢量或DTC控制的电动机，在控制的电动机，在不同输出转矩下电动机的电流值可按以下公式计算：不同输出转矩下电动机的电流值可按以下公式计算： 1 无功无功电电流流 I0=(In-Incos)1/2 2 有功有功电电流流 Iw= (In2-I02)1/2 3 根本根本负载电负载电流流 IM=I02+(M/M
40、n Iw)21/2 4 最大起最大起动电动电流流 Imax=I02+(Mmax/Mn Iw)21/2 Mmax应应不大于不大于0.8m Mn 式中：式中：In-电动电动机机额额定定电电流；流； Mn-电动电动机机额额定定转转矩；矩； cos-电动电动机机额额定功率要素；定功率要素； M-根本根本负载转负载转矩；矩； Mmax-最大起最大起动转动转矩。矩。v采用整流回馈公用直流母线多传动方式时，整流回采用整流回馈公用直流母线多传动方式时，整流回馈单元电流应思索能够同时任务的几个机构所产生馈单元电流应思索能够同时任务的几个机构所产生的最大任务电流及额定任务电流，其电流计算方法的最大任务电流及额定任
41、务电流，其电流计算方法请参考正文请参考正文7.8.4.37.8.4.3起重机的额定任务电流与起重机的额定任务电流与7.8.4.47.8.4.4起重机最大任务电流。起重机最大任务电流。v采用制动单元方式时，制动单元的最大制动功率应采用制动单元方式时，制动单元的最大制动功率应大于电机的峰值制动功率，对于起升机构还应校核大于电机的峰值制动功率，对于起升机构还应校核制动单元的长期制动功率，其值应大于下降时的额制动单元的长期制动功率，其值应大于下降时的额定回馈功率。定回馈功率。v变频调速采用制速采用制动单元元时，制，制动电阻器的阻阻器的阻值应不不小于制小于制动单元限定的最小阻元限定的最小阻值见制制动单元
42、元样本本,且要且要满足在加减速足在加减速时间内所需的最大功率内所需的最大功率值，电阻阻器接器接电继续率及功率率及功率值与机构有关。与机构有关。v a起升机构制起升机构制动电阻器在阻器在JC=100%下的功率下的功率值应 v 不小于下降不小于下降时的的额定回定回馈功率，即功率，即约为： v PN2；v 起升制起升制动电阻器最大制阻器最大制动功率功率VD2/R应不小于不小于峰峰值制制动功率，功率，约为：2PNv b运转机构制动电阻器的阻值通常可按制动单元样本提供的运转机构制动电阻器的阻值通常可按制动单元样本提供的最小阻值取值，电阻器最大功率最小阻值取值，电阻器最大功率VD2/R应大于电动机最大制应
43、大于电动机最大制动功率动功率 Pmax， Pmax =Mdq ne /9550。 电阻器的功率值应为电阻器的功率值应为: 1/4*Pg* (Mdq2-MZ2)/(Mdq2+MZ2)，该功率值下的相应，该功率值下的相应JC值同电机值同电机JC值。当电阻容量不大时，可忽略值。当电阻容量不大时，可忽略(Mdq2-MZ2)/(Mdq2+MZ2)按按1/4*Pg取值。取值。 其中：其中：Pg =Pn-Pz , Pg为等效发热惯性功率为等效发热惯性功率 Pn为电机额定功率为电机额定功率 Pz为阻性功率为阻性功率图中阴影部分为1个周期内制动功率； 右图是基于电动机起制动期间均以最大启动转矩任务，所以制动时间较启动时间更短。 c 当知电阻器阻值当知电阻器阻值R，功率，功率P，直流母线电压，直流母线电压VDC后，电阻元件在相应后，电阻元件在相应JC值下的电流值应值下的电流值应不小于：不小于：I2=P/R 起重机起升、大小车运转机构制动行程计算v对于起升机构：v1、S=V/100v其中V为起升机构平稳下降或上升速度M/MINv普通下降制动行程控制在50-100mm为宜。v2、大车制动行程：vSmin=V*V/5000vSmax=8V/120v其中V为大车机构平稳运转速度M/MIN。v3、大车制动行程：vSmin=V*V/5000vSmax=6V/120v其中V为小车机构平稳运转速度M/MIN。
