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行车起重系统主要应用在冶金、机械制造等重型企业,是一种既能垂直提升又能水平移动重物的机械组。行车的主要任务是把负载吊起并移动到预定的位置。为了确保负载能准确快速地到达目标位置,控制携带负载的平台,使负载在预定的位置无振荡地停下来非常重要,因此这就要求电机控制能够平稳地加速和减速。现代行车起重控制系统大多采用交流电机拖动,因此交流调速技术也被广泛应用。 本文回顾了交流调速的发展和现状,并以交流调压调速技术为核心研究了一套应用于行车控制的交流电机调速控制系统,以及基于PLC的自动行车控制系统。 首先深入研究了交流调压调速的原理和调压调速的静、动态性能,同时论文完成了交流调压调速系统的设计;其次,研究设计了交流调速控制器,控制系统采用三对反并联接的晶闸管或三个双向晶闸管分别串接在三相交流电源线路中,再接到电机定子绕组上,通过控制晶闸管的导通角来调节电动机的端电压以实现交流调速,控制器采用自行设计的触发模块,可以在任何额定的恶劣条件下触发可控硅,而不使用脉冲变压器,可以彻底解决温度漂移和误触发可控硅的问题,触发的可控硅容量也可达到2000安培。再次,论文根据行车应用的需要设计了两种电气控制方式,一种是手动操作,一种是自动控制。手动操作主要是由驾驶员根据现场的需求操作行车完成起升、平移等运动;自动控制是以电镀车间的工艺流程为背景,基于PLC的自动行车电气控制系统。系统能按设定的工艺流程完成指定的动作并设计了良好的人机界面,同时对系统可靠性作了深入的研究,重点研究了系统的电磁兼容性;最后,论文对行车调速控制方法作了进一步的改进,研究了智能控制方法在交流调速中的应用,将模糊控制理论应用于行车调速控制系统的第二代产品开发中,仿真结果表明该方法对交流调速控制非常有效。 本文设计的行车起重控制系统通过系统测试的运行情况表明,该系统调速性能稳定、精度高、可靠性好。