西门子m440在堆取料机回转控制装置系统中的应用(附件)【字数：12375】
摘 要这篇文章主要介绍堆取料机回转控制装置的MM440变频器，并根据变频器的故障代码进行分析，围绕变频器过电压故障经行排查解决，找到由于外部环境变化而引起的故障原因，通过改变变频器的参数，对其参数调整，增加制动电阻，从而改变电动机启动过程中的动力特性，解决设备大惯量问题，从而排除故障问题，解决问题，现场中出现的过电压问题大多数情况下是由于电机负载在停止过程中由于负载质量过重，根据牛顿定律，质量越大，惯性越大，所以大质量负载会造成电机产生大惯量，此时，电机的实际转速大于同步转速，电机变成了发电机，产生了阻碍电机运转的电磁转矩，同时将电动势反馈到变频器母线上，这时候母线电压会升高，当超出电压阀值，便会产生过电压的现象，本文将母线上多余的电压通过制动电阻以热量的形式消耗掉，制动电阻根据电机的额定转矩和额定电流进行选型，原则上满足实事求是，科学严谨为准本，文以通过解剖现象深入问题，制定合理方案，最终选出最优解，并进行优化。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 斗轮堆取料机控制系统概述 2
2.1堆取料机工艺及主体设备介绍 2
2.2堆取料机控制技术简述 5
2.3梅钢原料厂堆取料机控制系统介绍 6
2.3.1堆取料机回转机构组成 6
2.3.2回转变频器及功能介绍 6
2.3.3堆取料机回转装置控制过程 7
第三章 堆取料机及回转变频器故障现象及原因分析 8
3.1堆取料机故障原因分析 8
3.1.1变频器过电压分析 8
3.1.2进线电源过电压分析 8
3.1.3负载引起的过电压分析 9
第四章 回转变频器过电压故障解决及改进思路 10
4.1回转变频器过电压故障解决的总体思路 10
4.2回转变频器的过电压解决方案 11
4.2.1进线端电源过电压处理 11
4.2.2负载端过电压处理 12
4.3对回转变频器的相关硬软件设计 15
4.3.1变频器参数调整的修改 15
第五章 堆取料机回转装置的控制系统的验证效果 16
5.1控制系统的运行效 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
果 16
5.2变频器用于堆取料机回转装置的经验总结 16
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
科技的发展使人力得到节约，节省了时间也节省了经济，本文中的斗轮堆取料机在现代的堆运工作中，有着举重若轻的作用，它不仅代表着科技的进步，也代表着经济的发展，堆取料机具有简单的原理和易上手的特性，所以深得很多矿场，码头工作者的喜爱，但堆取料机所关联的设备很多，所以有着牵一发而动全身的“后遗症”，对于设计者来说，本身工程设计就必须得严谨且深思熟虑，所以本文中的故障问题也是这些“后遗症”之一。
“堆取”这二字的意思很简单，但其中的奥义却很深远，他不单单只是完成这两字的工艺，还有完善工艺，这其中牵扯这很多前人的经验和总结的原理，德国人在这方面有很大的领先，但随着技术的同步性和多样性，“条条大路通罗马”，解决一个问题有很多方法，如本文中提到过改变参数的解决方法，这个方法很简单但局限性很大，它的适应性很弱，环境会随时变化，所以它只是本文中的临时方法，在最优方法没能快速解决而应运而生的。
本篇论文主要是改进西门子MM440变频器在斗轮堆取料机回转装置上的应用，分析在变频器中经常出现的过电压故障，通过查询资料和老师的指导制定合理可行的方案解决优化出现的问题，并通过仿真及实验结果，落实改进方案的可行性，论文结构主要分为四大块，第一块是对堆取料机和变频器工作原理及设备进行介绍，第二块是对出现的问题进行分析，第三块是制定解决方案去解决问题，第四块主要是对实验结果进行分析和总结。
当将堆取料机及其相关联设备问题一一解决后，当预防方案一一落实在堆取料机上堆取料机技术将是一个很大的进步，在通过现代的各种通讯和集成技术，可以将各种故障扼杀在摇篮中，对于现代来说，这项技术的进步不仅是前人帮我们做了部分，我们也需要去结合现代技术解决各种问题，让这项技术给港口，矿场和生产厂带来更大的经济效益。
第二章 斗轮堆取料机控制系统概述
2.1堆取料机工艺及主体设备介绍
工艺：堆取料机分为多层，多列，然后进行断续式的行走定点堆积。行走作业从第一列第一个点开始，用料位检测器测量出每一堆小煤堆的实际高度，然后发出指令，有效的控制行走部件的移动，连续堆积，当达到设定的位置的时候，开始换列，进行反向的堆积。在第一层都堆积完毕后，开始换层，如此循环，直到最后把一小堆堆完。断续行走堆料工艺可以形成一个正方形，使堆场的使用效率得到提高，更好的保护环境和现场占地空间。这种工艺在以前是通过人工操纵实现，现在随着科技的进步，这种工艺可以自动完成，可以在显示器上显示其运行过程，甚至其故障问题也可以显示出来，通过触摸屏对故障点断开，保证设备安全，这种现代技术有很强的可靠性和安全性。
主体设备：1.行走机构：行走结构的作用是来支撑和驱动行走电机设备的运行，它可以分为有轨道和无轨道的种类，它还有许多其它的设备，如行走限位，缓冲器，夹轨器等等，如图21，图中：1．制动器 2.电机 3.联轴器 4.减速器 5.主动轮 6.开式齿轮7.惰轮。行走驱动的种类分为集中驱动和分别驱动，他是由电力系统拖动的，集中驱动通过传动设备从而驱动主从轮运转，主要用在驱动车轮离得较近的情况，但是堆取料机属于大型设备，所以要使用分散驱动，它的原理就是驱动一个电机运转，让它带动下面的主动轮和从动轮转动，它结构简单，安装方便，它要求两侧同步，行走驱动包含制动器，电机，联轴器，减速器，如图22，图中：1.驱动装置 2.驱动装置 3.行走轨道。
图21 行走机构
图22 行走驱动电机的原理图
2.旋转机构：旋转机构是使大臂绕着中心点进行旋转，在旋转合理角度内，完成堆取料的作业，它包含支撑装置和驱动装置，支撑装置如图23，它的优点在于承受颠覆力矩的能力不错，它的驱动装置种类有很多，行星齿轮是对堆取料机的驱动部件，驱动装置下装了大针齿轮，大针齿轮与驱动电机相连接，当减速机运行带动行星齿轮运转，行星齿轮与大针齿轮产生啮合，从而带动电机旋转，旋转装置驱动如图24,图中：1.电机测速 2.联轴器 3.制动器 4.驱动电机 5.极限力矩联轴器 6.行星轮减速箱 7.行星齿轮 8.针齿圈。旋转部分的稳定性会对堆料效率有很大的影响，旋转部分周围应严禁闲人闯入，可能会对设备带来损害，对人员的生命安全造成危害，旋转部分就是本文中出现故障问题的关键因素，大重量的旋转部分加上负载会产生大惯量，从而引发了本文中的问题。本文中，堆取料机中出现的过电压现象主要是由于负载大惯量产生的，所涉及的回转机构是一个重要点，深入的了解可以给解决设计思路带来灵感。
图23 旋转支撑装置
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第一章 绪论 1
第二章 斗轮堆取料机控制系统概述 2
2.1堆取料机工艺及主体设备介绍 2
2.2堆取料机控制技术简述 5
2.3梅钢原料厂堆取料机控制系统介绍 6
2.3.1堆取料机回转机构组成 6
2.3.2回转变频器及功能介绍 6
2.3.3堆取料机回转装置控制过程 7
第三章 堆取料机及回转变频器故障现象及原因分析 8
3.1堆取料机故障原因分析 8
3.1.1变频器过电压分析 8
3.1.2进线电源过电压分析 8
3.1.3负载引起的过电压分析 9
第四章 回转变频器过电压故障解决及改进思路 10
4.1回转变频器过电压故障解决的总体思路 10
4.2回转变频器的过电压解决方案 11
4.2.1进线端电源过电压处理 11
4.2.2负载端过电压处理 12
4.3对回转变频器的相关硬软件设计 15
4.3.1变频器参数调整的修改 15
第五章 堆取料机回转装置的控制系统的验证效果 16
5.1控制系统的运行效 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
果 16
5.2变频器用于堆取料机回转装置的经验总结 16
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
科技的发展使人力得到节约，节省了时间也节省了经济，本文中的斗轮堆取料机在现代的堆运工作中，有着举重若轻的作用，它不仅代表着科技的进步，也代表着经济的发展，堆取料机具有简单的原理和易上手的特性，所以深得很多矿场，码头工作者的喜爱，但堆取料机所关联的设备很多，所以有着牵一发而动全身的“后遗症”，对于设计者来说，本身工程设计就必须得严谨且深思熟虑，所以本文中的故障问题也是这些“后遗症”之一。
“堆取”这二字的意思很简单，但其中的奥义却很深远，他不单单只是完成这两字的工艺，还有完善工艺，这其中牵扯这很多前人的经验和总结的原理，德国人在这方面有很大的领先，但随着技术的同步性和多样性，“条条大路通罗马”，解决一个问题有很多方法，如本文中提到过改变参数的解决方法，这个方法很简单但局限性很大，它的适应性很弱，环境会随时变化，所以它只是本文中的临时方法，在最优方法没能快速解决而应运而生的。
本篇论文主要是改进西门子MM440变频器在斗轮堆取料机回转装置上的应用，分析在变频器中经常出现的过电压故障，通过查询资料和老师的指导制定合理可行的方案解决优化出现的问题，并通过仿真及实验结果，落实改进方案的可行性，论文结构主要分为四大块，第一块是对堆取料机和变频器工作原理及设备进行介绍，第二块是对出现的问题进行分析，第三块是制定解决方案去解决问题，第四块主要是对实验结果进行分析和总结。
当将堆取料机及其相关联设备问题一一解决后，当预防方案一一落实在堆取料机上堆取料机技术将是一个很大的进步，在通过现代的各种通讯和集成技术，可以将各种故障扼杀在摇篮中，对于现代来说，这项技术的进步不仅是前人帮我们做了部分，我们也需要去结合现代技术解决各种问题，让这项技术给港口，矿场和生产厂带来更大的经济效益。
第二章 斗轮堆取料机控制系统概述
2.1堆取料机工艺及主体设备介绍
工艺：堆取料机分为多层，多列，然后进行断续式的行走定点堆积。行走作业从第一列第一个点开始，用料位检测器测量出每一堆小煤堆的实际高度，然后发出指令，有效的控制行走部件的移动，连续堆积，当达到设定的位置的时候，开始换列，进行反向的堆积。在第一层都堆积完毕后，开始换层，如此循环，直到最后把一小堆堆完。断续行走堆料工艺可以形成一个正方形，使堆场的使用效率得到提高，更好的保护环境和现场占地空间。这种工艺在以前是通过人工操纵实现，现在随着科技的进步，这种工艺可以自动完成，可以在显示器上显示其运行过程，甚至其故障问题也可以显示出来，通过触摸屏对故障点断开，保证设备安全，这种现代技术有很强的可靠性和安全性。
主体设备：1.行走机构：行走结构的作用是来支撑和驱动行走电机设备的运行，它可以分为有轨道和无轨道的种类，它还有许多其它的设备，如行走限位，缓冲器，夹轨器等等，如图21，图中：1．制动器 2.电机 3.联轴器 4.减速器 5.主动轮 6.开式齿轮7.惰轮。行走驱动的种类分为集中驱动和分别驱动，他是由电力系统拖动的，集中驱动通过传动设备从而驱动主从轮运转，主要用在驱动车轮离得较近的情况，但是堆取料机属于大型设备，所以要使用分散驱动，它的原理就是驱动一个电机运转，让它带动下面的主动轮和从动轮转动，它结构简单，安装方便，它要求两侧同步，行走驱动包含制动器，电机，联轴器，减速器，如图22，图中：1.驱动装置 2.驱动装置 3.行走轨道。
图21 行走机构
图22 行走驱动电机的原理图
2.旋转机构：旋转机构是使大臂绕着中心点进行旋转，在旋转合理角度内，完成堆取料的作业，它包含支撑装置和驱动装置，支撑装置如图23，它的优点在于承受颠覆力矩的能力不错，它的驱动装置种类有很多，行星齿轮是对堆取料机的驱动部件，驱动装置下装了大针齿轮，大针齿轮与驱动电机相连接，当减速机运行带动行星齿轮运转，行星齿轮与大针齿轮产生啮合，从而带动电机旋转，旋转装置驱动如图24,图中：1.电机测速 2.联轴器 3.制动器 4.驱动电机 5.极限力矩联轴器 6.行星轮减速箱 7.行星齿轮 8.针齿圈。旋转部分的稳定性会对堆料效率有很大的影响，旋转部分周围应严禁闲人闯入，可能会对设备带来损害，对人员的生命安全造成危害，旋转部分就是本文中出现故障问题的关键因素，大重量的旋转部分加上负载会产生大惯量，从而引发了本文中的问题。本文中，堆取料机中出现的过电压现象主要是由于负载大惯量产生的，所涉及的回转机构是一个重要点，深入的了解可以给解决设计思路带来灵感。
图23 旋转支撑装置
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