本文選題：起重機(jī)械 + 低速大扭矩　； 參考：《太原科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步,節(jié)能減排、綠色制造等概念的提出,工業(yè)上對(duì)起重運(yùn)輸重型設(shè)備提出了更高的設(shè)計(jì)要求,低速大扭矩直驅(qū)傳動(dòng)技術(shù)逐漸應(yīng)用到起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)上。相比經(jīng)典的三相異步電動(dòng)機(jī)——減速器結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置,調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的中間減速傳動(dòng)環(huán)節(jié)且轉(zhuǎn)矩恒定、輸出力矩大,其特點(diǎn)符合起重機(jī)械場(chǎng)合的特殊要求。本論文基于永磁直驅(qū)技術(shù)對(duì)起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)動(dòng)載特性分析,為直驅(qū)式起重機(jī)動(dòng)載系數(shù)的確定提供了理論依據(jù),課題具有一定的工程應(yīng)用意義。本課題以通用橋式起重機(jī)為研究對(duì)象,將其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改換為新型低速大扭矩調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī),結(jié)合起重機(jī)實(shí)際使用工況建立了起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)多自由度力學(xué)模型并據(jù)此列出了動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)微分方程。針對(duì)起重機(jī)的各種工況,分析了不同工況下起升機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)初始條件。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)并使用現(xiàn)代數(shù)學(xué)計(jì)算方法,對(duì)起重機(jī)模型中所涉及的等效質(zhì)量、等效剛度及等效阻尼等各項(xiàng)主要參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)分析。利用MATLAB軟件對(duì)調(diào)速永磁電動(dòng)機(jī)進(jìn)行仿真計(jì)算,得到了永磁電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩圖。最后,運(yùn)用MATLAB中的Simulink軟件建立了起升機(jī)構(gòu)仿真模型,對(duì)不同工況的動(dòng)載特性進(jìn)行了仿真分析,并借助VC++6.0編寫(xiě)了計(jì)算機(jī)輔助軟件“起重機(jī)動(dòng)載系數(shù)分析系統(tǒng)”。仿真分析結(jié)果表明,主梁剛度等級(jí)對(duì)直驅(qū)式起重機(jī)起升動(dòng)載系數(shù)(?)2的影響有限,其主要受起升速度v與滑輪組倍率α的影響;當(dāng)起升速度達(dá)到20m/min時(shí),(?)2與v的關(guān)系接近于(?)2=1+v;滑輪組倍率每提升一個(gè)等級(jí),起升動(dòng)載系數(shù)增長(zhǎng)約10%;突然的機(jī)械硬制動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大于其他工況下的動(dòng)載荷,因此實(shí)際生產(chǎn)中要避免這種突發(fā)工況,制動(dòng)時(shí)應(yīng)采取電制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)的組合形式達(dá)到軟制動(dòng)效果。
[Abstract]:With the development of science and technology, the concept of energy saving and emission reduction, green manufacturing and so on, the industry puts forward higher design requirements for heavy lifting equipment, and the technology of low-speed and high-torque direct drive drive is gradually applied to the working mechanism of crane. Compared with the classical drive device of three-phase asynchronous motor with reducer structure, the drive system of the speed regulating permanent magnet synchronous motor is simple in structure, does not need complicated intermediate deceleration drive link, and the torque is constant, and the output torque is large. Its characteristics meet the special requirements of lifting machinery. In this paper, the dynamic load characteristics of crane working mechanism are analyzed based on permanent magnet direct drive technology, which provides a theoretical basis for the determination of dynamic load coefficient of direct-drive crane, and the subject has a certain engineering application significance. In this paper, the general bridge crane is taken as the research object, and its drive system is changed into a new type of low speed and large torque speed regulating permanent magnet synchronous motor. According to the actual operation condition of crane, the mechanical model of multi-degree of freedom of crane working mechanism is established, and the differential equation of dynamic motion is listed accordingly. The system initial conditions of hoisting mechanism under different working conditions are analyzed. By consulting relevant documents and using modern mathematical calculation method, the main parameters of the crane model, such as equivalent mass, equivalent stiffness and equivalent damping, are derived and analyzed in detail. The output torque diagram of the speed regulating permanent magnet motor is obtained by using MATLAB software. Finally, the simulation model of hoisting mechanism is established by using Simulink software in MATLAB, and the dynamic load characteristics of different working conditions are simulated and analyzed, and the computer aided software "crane dynamic load coefficient analysis system" is compiled with the help of VC 6.0. The simulation results show that the stiffness grade of the main beam has a limited effect on the lifting load coefficient of the direct-drive crane, which is mainly affected by the lifting speed v and the pulley set ratio 偽. When the hoisting speed reaches 20m/min, the relation between V and V is close to 2v; the lifting load coefficient increases by about 10 when the pulley ratio is raised by one grade; and the sudden mechanical hard braking will produce more dynamic loads than those under other working conditions. Therefore, in order to avoid this kind of sudden working condition in actual production, the combination of electric braking and mechanical braking should be adopted to achieve soft braking effect.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TH21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1845953