简介 。

随着 工业生产 规模 的不断扩大 ，人工成本 越来越 高，自动化 要求 越来越 高，起重机 在自动化生产过程 中装卸 物料 的作用 越来越 重要 。 

与此同时 ，对起重机 的安全性 、可控性 和定位精度 的要求 也越来越 高，起重机 已经 进入了大规模生产和定制 的时代 。

“模块化设计 ”的概念 和方法 是由欧美国家 在20世纪 50年代提出 的。 

经过 快速 发展 ，已经 进入 各行各业 ，如建筑 、机械 、家电 、家具 等。 

模块化 设计的概念 简单 概括 为:将同一 功能 单元 设计 成具有 不同 用途 或性能 的可互换 模块 。 

起重机 电气 模块化 设计的概念 源于 模块化 设计的概念 ，它涉及到 许多 部件 的选择 、控制电路 的设计 、容量 标定 、控制柜 的设计 等。 

利用 模块化 的概念 ，对每个 零件 进行 模块化设计 ，可以 减少 不必要 的重复 设计 工作 ，提高 设计 效率 ，而标准 产品 的模块化 形式 可以 缩短 制造 周期 ，降低 制造成本。

1起重机 电气设计 的现状 。

起重机械 的电气传动 ，采用 调整 转子 电阻 的控制 方式 ，调速 比小于 3:1。 

以前 的人设计 过标准 系列 ，QR 1-2S，QR 1-6Y，QR 1Z系列 控制柜 。 

对于 调速 要求 高的起重机械 ，电气传动 控制 方案 主要 有自激 式动态 制动 调速 、涡流 制动 、脉冲 调速 、晶闸管 定子 调压 调速 和变频 调速 等。 

其中 ，前四种 速度 控制 方式 应用 最早 、最广泛 ，形成 了标准 电路图 和控制柜 屏幕 。 

变频 调速 方法 起步 较晚 ，但由于 其高速 控制 (高达 10 :1~20 :1)和能量 回馈 ，在节约成本、绿色制造 和可持续发展 方面 发挥 着重要 作用 。 

随着 电子技术 的飞速发展 ，计算机 控制技术 得到 了广泛 的应用 ，可编程控制器在起重机 中的应用 越来越多 。 

变频器 +可编程控制器(PLC )的控制 模式 ，可以 快速响应市场需求 ，实现 智能化 、绿色 化、定制 化的起重机 。 

但是 这种 型号 在市场 上还没有 形成 标准 系列 ，电气设计 方法 是以起重机 的参数 为基础 的。 

电气图纸 和主要 部件 的选择 不规范 ，导致 图纸 通用性 差，设计 效率 低，生产周期慢，不能 满足 批量生产 的需要 。 

同时 ，设计 和项目 运作 之间 没有 联动 ，独立 ，容易 出错 ，效率 低下 。 

因此 ，本文 主要 围绕 桥式起重机“变频 调速 +PLC ”的电气 调速 方案 ，研究 模块化设计 思想 。

桥式起重机电气 模块化 划分 原则 。

桥式起重机电气 模块化设计 主要 分为 选型 模块 、图纸设计 模块 、与SAP和ERP系统 的接口 、导入导出模块 等。

2.1 选型 设计 模块化 。

选型 模块 主要 取决于 起重机 参数 和具体 工艺 。 

虽然 起重机 参数 不同 ，型号 选择 也不同 ，但型号 选择 方法 不变 ，所以 按照 型号 选择 方法 设计 模块 。 

起重机 电气 涉及 的部件 种类 和数量 很多 ，如电机 、变频器 、继电器 、接触器 、断路器 、变压器 等。 

本文 仅将电机 和变频器 模块化 。 

电机 选择 模块 主要 根据 起重机 的参数 对电机 进行 过载 检查和 发热 检查 。 

逆变器 选择 模块 主要 计算 逆变器 的容量 、额定电流 、最大 电流 和额定功率 。 

根据 桥式起重机的机械 外形 ，通过 公式计算 建立 了桥式起重机电气 外形 数据库 。 

根据 历史 项目经验 和在用 桥式起重机的使用 情况 ，建立 现场 数据库 ，收集 各部件 的使用 比例 ，定量 记录 使用 情况 ，包括 但不限于品牌 、价格 、库存 、供货周期 、历史 故障率 、平均 故障