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簡介 。

隨著 工業(yè)生產(chǎn) 規(guī)模 的不斷擴(kuò)大 ，人工成本 越來越 高，自動化 要求 越來越 高，起重機(jī) 在自動化生產(chǎn)過程 中裝卸 物料 的作用 越來越 重要 。 

與此同時 ，對起重機(jī) 的安全性 、可控性 和定位精度 的要求 也越來越 高，起重機(jī) 已經(jīng) 進(jìn)入了大規(guī)模生產(chǎn)和定制 的時代 。

“模塊化設(shè)計 ”的概念 和方法 是由歐美國家 在20世紀(jì) 50年代提出 的。 

經(jīng)過 快速 發(fā)展 ，已經(jīng) 進(jìn)入 各行各業(yè) ，如建筑 、機(jī)械 、家電 、家具 等。 

模塊化 設(shè)計的概念 簡單 概括 為:將同一 功能 單元 設(shè)計 成具有 不同 用途 或性能 的可互換 模塊 。 

起重機(jī) 電氣 模塊化 設(shè)計的概念 源于 模塊化 設(shè)計的概念 ，它涉及到 許多 部件 的選擇 、控制電路 的設(shè)計 、容量 標(biāo)定 、控制柜 的設(shè)計 等。 

利用 模塊化 的概念 ，對每個 零件 進(jìn)行 模塊化設(shè)計 ，可以 減少 不必要 的重復(fù) 設(shè)計 工作 ，提高 設(shè)計 效率 ，而標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品 的模塊化 形式 可以 縮短 制造 周期 ，降低 制造成本。

1起重機(jī) 電氣設(shè)計 的現(xiàn)狀 。

起重機(jī)械 的電氣傳動 ，采用 調(diào)整 轉(zhuǎn)子 電阻 的控制 方式 ，調(diào)速 比小于 3:1。 

以前 的人設(shè)計 過標(biāo)準(zhǔn) 系列 ，QR 1-2S，QR 1-6Y，QR 1Z系列 控制柜 。 

對于 調(diào)速 要求 高的起重機(jī)械 ，電氣傳動 控制 方案 主要 有自激 式動態(tài) 制動 調(diào)速 、渦流 制動 、脈沖 調(diào)速 、晶閘管 定子 調(diào)壓 調(diào)速 和變頻 調(diào)速 等。 

其中 ，前四種 速度 控制 方式 應(yīng)用 最早 、最廣泛 ，形成 了標(biāo)準(zhǔn) 電路圖 和控制柜 屏幕 。 

變頻 調(diào)速 方法 起步 較晚 ，但由于 其高速 控制 (高達(dá) 10 :1~20 :1)和能量 回饋 ，在節(jié)約成本、綠色制造 和可持續(xù)發(fā)展 方面 發(fā)揮 著重要 作用 。 

隨著 電子技術(shù) 的飛速發(fā)展 ，計算機(jī) 控制技術(shù) 得到 了廣泛 的應(yīng)用 ，可編程控制器在起重機(jī) 中的應(yīng)用 越來越多 。 

變頻器 +可編程控制器(PLC )的控制 模式 ，可以 快速響應(yīng)市場需求 ，實現(xiàn) 智能化 、綠色 化、定制 化的起重機(jī) 。 

但是 這種 型號 在市場 上還沒有 形成 標(biāo)準(zhǔn) 系列 ，電氣設(shè)計 方法 是以起重機(jī) 的參數(shù) 為基礎(chǔ) 的。 

電氣圖紙 和主要 部件 的選擇 不規(guī)范 ，導(dǎo)致 圖紙 通用性 差，設(shè)計 效率 低，生產(chǎn)周期慢，不能 滿足 批量生產(chǎn) 的需要 。 

同時 ，設(shè)計 和項目 運作 之間 沒有 聯(lián)動 ，獨立 ，容易 出錯 ，效率 低下 。 

因此 ，本文 主要 圍繞 橋式起重機(jī)“變頻 調(diào)速 +PLC ”的電氣 調(diào)速 方案 ，研究 模塊化設(shè)計 思想 。

橋式起重機(jī)電氣 模塊化 劃分 原則 。

橋式起重機(jī)電氣 模塊化設(shè)計 主要 分為 選型 模塊 、圖紙設(shè)計 模塊 、與SAP和ERP系統(tǒng) 的接口 、導(dǎo)入導(dǎo)出模塊 等。

2.1 選型 設(shè)計 模塊化 。

選型 模塊 主要 取決于 起重機(jī) 參數(shù) 和具體 工藝 。 

雖然 起重機(jī) 參數(shù) 不同 ，型號 選擇 也不同 ，但型號 選擇 方法 不變 ，所以 按照 型號 選擇 方法 設(shè)計 模塊 。 

起重機(jī) 電氣 涉及 的部件 種類 和數(shù)量 很多 ，如電機(jī) 、變頻器 、繼電器 、接觸器 、斷路器 、變壓器 等。 

本文 僅將電機(jī) 和變頻器 模塊化 。 

電機(jī) 選擇 模塊 主要 根據(jù) 起重機(jī) 的參數(shù) 對電機(jī) 進(jìn)行 過載 檢查和 發(fā)熱 檢查 。 

逆變器 選擇 模塊 主要 計算 逆變器 的容量 、額定電流 、最大 電流 和額定功率 。 

根據(jù) 橋式起重機(jī)的機(jī)械 外形 ，通過 公式計算 建立 了橋式起重機(jī)電氣 外形 數(shù)據(jù)庫 。 

根據(jù) 歷史 項目經(jīng)驗 和在用 橋式起重機(jī)的使用 情況 ，建立 現(xiàn)場 數(shù)據(jù)庫 ，收集 各部件 的使用 比例 ，定量 記錄 使用 情況 ，包括 但不限于品牌 、價格 、庫存 、供貨周期 、歷史 故障率 、平均 故障