桥式起重机的电气控制

电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回学习目标:熟悉桥式起重机的基本结构、运动形式、主要技术参数及对电力拖动的要求掌握凸轮控制器控制的线路的组成、工作原理及保护环节了解PQR10B型主令控制器控制的线路的基本工作原理及联锁和保护熟悉桥式起重机常用的保护方法，会分析10t交流桥式起重机控制电路原理第八章：桥式起重机的电气控制电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回案例：三峡1200/125t桥式起重机是世界上单钩起重量最大的起重机。三峡工程1200/125t桥式起重机主要用于吊装发电机组的转子(直径18.4米、重量1900吨)、定子等大型关键部件第一节：桥式起重机概述电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回起重机是一种用来起重与空中搬运重物的机械设备，广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。起重机包括桥式、门式、梁氏和旋转式等多种，其中以桥式起重机的应用最广。桥式类起重机又分为通用桥式起重机、冶金专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。第一节：桥式起重机概述电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回通用的桥式起重机是机械制造工业中最广泛使用的起重机械，又称“天车”或“行车”，它是一种横架在固定跨间上空用来吊运各种物件的设备。桥式起重机按起吊装置不同，可分为吊钩桥式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起重机。其中尤以吊钩桥式起重机应用最广。第一节：桥式起重机概述电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回一、桥式起重机的主要结构和运动形式电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回一、桥式起重机的主要结构和运动形式电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回桥式起重机的运动形式①起重机由大车电动机驱动沿车间两边的轨道作纵向前后运动；②小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架上的轨道作横向左右运动③在升降重物时由起重电动机驱动作垂直上下运动实现重物在垂直、横向、纵向三个方向的运动电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（一）起重量又称额定起重量，是指起重机实际允许起吊的最大负荷量，以吨（t）为单位。国产的桥式起重机系列其起重量有5、10（单钩）、15/3、20/5、30/5、50/10、75/20、100/20、125/20、150/30、200/30、250/30（双钩）等多种。数字的分子为主钩起重量，分母为副钩起重量。小型：5〜10t中型：10〜50t重型：50t以上按起重量分类二、桥式起重机主要技术参数电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（三）提升高度起重机吊具或抓取装置的上极限位置与下极限位置之间的距离，称为起重机的提升高度，以m为单位。常用的起升高度有12/16、12/14、12/18、16/18、19/21、20/22、21/23、22/26、24/26m等几种。其中分子为主钩提升高度，分母为副钩提升高度。（二）跨度起重机主梁两端车轮中心线间的距离，即大车轨道中心线间的距离称为跨度，以米（m）为单位。国产桥式起重机的跨度有10.5、13.5、16.5、19.5、22.5、25.5、28.5、31.5m等，每3m为一个等级。二、桥式起重机主要技术参数电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（四）运行速度运行机构在拖动电动机额定转速下运行的速度，以m/min为单位。小车运行速度一般为40～60m/min，大车运行速度一般为100～135m/min。（五）提升速度提升机构的提升电动机以额定转速取物上升的速度，以m/min为单位。一般提升速度不超过30m/min,依货物性质、重量、提升要求来决定。（六）通电持续率由于桥式起重机为断续工作，其工作的繁重程度用通电持续率FC%表示。通电持续率为工作时间与周期时间之比，一般一个周期通常定为10min。标准的通电持续率规定为15%、25%、40%、60%四种。二、桥式起重机主要技术参数电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（七）工作类型起重机按其载荷率和工作繁忙程度可分为轻级、中级、重级和特重级四种工作类型。①轻级：工作速度低，使用次数少，满载机会少，通电持续率为15%。用于不需紧张及繁重工作的场所，如在水电站、发电厂中用作安装检修用的起重机。②中级：经常在不同载荷下工作，速度中等，工作不太繁重，通电持续率为25%，如一般机械加工车间和装配车间用的起重机。③重级：工作繁重，经常在重载荷下工作，通电持续率为40%，如冶金和铸造车间内使用的起重机。④特重级：经常起吊额定负荷，工作特别繁忙，通电持续率为60%，如冶金专用的桥式起重机。二、桥式起重机主要技术参数电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（一）对起重电动机的要求1.起重电动机为重复短时工作制。即FC介于25%～40％。受过载和机械冲击较大；同时，由于工作时间较短，其温升要比长期工作制的电动机低(在同样的功率下)，允许过载运行。因此，要求电动机有较强的过载能力。三、桥式起重机对电力拖动的要求电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回2.有较大的起动转矩。起重电动机往往是带负载起动，因此要求有较好的起动性能，即起动转矩大，起动电流小。3.能进行电气调速。且调速大多数是在运行过程中进行，而且变换次数较多，所以不宜采用机械调速，而应采用电气调速。因此，起重电动机多采用绕线转子异步电动机，且采用转子电路串电阻的方法起动和调速。（一）对起重电动机的要求电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回4.为适应较恶劣的工作环境和机械冲击，电动机采用封闭式，要求有坚固的机械结构，采用较高的耐热绝缘等级。起重用的交流异步电动机：YZR(绕线型)和YZ(笼型)系列起重电动机。在铭牌上标出的功率均为FC＝25％时的输出功率（一）对起重电动机的要求电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回①空钩能够快速升降，以减少辅助工时；轻载时的提升速度应大于额定负载时的提升速度。②有一定的调速范围，普通的起重机调速范围(高低速之比)一般为3∶1，要求较高的则要达到(5～10)∶1③有适当的低速区，要求在30％额定速度内分成若干低速挡以供选择。同时要求由高速向低速过渡时应逐级减速以保持稳定运行。⑥为确保安全，要求采用电气和机械双重制动，既可减轻机械抱闸的负担，又可防止因突然断电而使重物自由下落造成事故。⑦要求有完备的电气保护与联锁环节，由于热继电器的热惯性较大，因此起重机电路多采用过流继电器作过载保护；要有零压保护；行程终端限位保护等等。（二）电力拖动系统的构成及电气控制要求①小车驱动电动机一台②大车驱动电动机一至两台：集中或分别驱动③起重电动机一至两台：15t以上两台电力拖动系统的组成④提升的第一挡为预备挡，用以消除传动系统中的齿轮间隙，并将钢丝绳张紧，以避免过大的机械冲击⑤负载是位能性反抗力矩，因此要求在下放重物时起重电动机可工作在电动机状态、反接制动或再生发电制动状态，以满足对不同下降速度的要求对电力拖动及控制的主要要求电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回第一节：凸轮控制器及其控制线路凸轮控制器是一种大型手动控制电器，是起重机上重要的电气操作设备之一，用以直接操作与控制电动机的正反转、调速、起动与停止。一、凸轮控制器的结构电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回结构外形图动作原理示意图一、凸轮控制器的结构电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回国产凸轮控制器有KT10、KT12、KT14、KT16等系列，以及KTJ1-50/1、KTJ1-50/5、KTJ1-80/1等型号二、凸轮控制器的型号与主要技术参数电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回小车驱动电动机转子回路串入不对称电阻制动电磁铁过流继电器三、凸轮控制器控制的电路电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（一）电动机定子电路零位：起动位置反转自锁回路正转自锁回路零位时抱闸制动零位时，M2不通电按下起动按钮SB2三、凸轮控制器控制的电路电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（一）电动机定子电路手柄向右旋，触点2、4接通，电磁抱闸松开,M2正转三、凸轮控制器控制的电路手柄向左旋，触点1、3接通，电磁抱闸松开,M2反转电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（二）电动机转子电路触点5～9用以控制M2转子外接电阻器R2，以实现对M2起动和转速的调节三、凸轮控制器控制的电路电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（二）电动机转子电路用于控制起重机吊钩的升降第一档是作为预备级，在二至五档提升速度逐渐提高。最后运行于第五档三、凸轮控制器控制的电路1.提升重物电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（二）电动机转子电路用于控制起重机吊钩的升降2．轻载下放重物运行于第三象限。不同的档位可获得不同的下降速度电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（二）电动机转子电路用于控制起重机吊钩的升降3．重载下放重物运行于第四象限速度较高。操作时应将凸轮控制器的手轮从零位迅速扳至第五档，中间不允许停留，在往回操作时也一样，以免引起重物高速下降而造成事故可采用点动操作的方式，即将控制器的手轮在下降（反转）第一档与零位之间来回扳动,并配合制动器便能实现较准确的定位。电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（三）保护电路电路有欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护和安全保护共六种保护功能1．欠压保护接触器KM本身具有欠电压保护的功能，当电源电压不足时（低于额定电压的85%），KM因电磁吸力不足而复位，其动合主触点和自锁触点都断开，从而切断电源。2．零压保护与零位保护采用凸轮控制器控制的电路在每次重新起动时，还必须将凸轮控制器旋回中间的零位，这一保护作用称为“零位保护”电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回（三）保护电路电路有欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护和安全保护共六种保护功能3．过流保护起重机的控制电路往往采用过流继电器作过流（包括短路、过载）保护.此外，KM的线圈支路采用熔断器FU作短路保护。4．行程终端限位保护行程开关SQ1、SQ2分别提供M2正、反转（如M2驱动小车，则分别为小车的右行和左行）的行程终端限位保护，其动断触点分别串联在KM的自锁支路中。5．安全保护在KM的线圈支路中，还串入了舱口安全开关SQ6和事故紧急开关SA1。在平时，应关好驾驶舱门，使SQ6被压下（保证桥架上无人），才能操纵起重机运行；一旦发生事故或出现紧急情况，可断开SA1紧急停车。电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回第三节:主令控制器的控制线路利用主令控制器发出动作指令，使磁力控制屏中各相应接触器动作，来换接电路，控制起升机构电动机按与之相应的运行状态来完成各种起重吊运工作，电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回由于主令控制器与磁力控制屏组成的控制电路较复杂，使用元件多，成本高，故一般在下列情况下才采用：拖动电动机容量大，凸轮控制器容量不够。操作频率高，每小时通断次数接近或超过600次。起重机工作繁重，操作频繁，要求减轻司机劳动强度,要求电气设备具有较高寿命。起重机要求有较好的调速、点动等运行性能。第三节:主令控制器的控制线路电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回提升机构PQRl0B主令控制电路反接制动电阻起动加速电阻软化特性用电阻零电压继电器，实现零压保护，并为起动作准备电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回提升档预备档从“2”位至上升“6”位时，SA8~SA12依次相继闭合，R2～R6各段转子电阻逐级短接正转抱闸松开一、提升重物的控制电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回倒拉反接制动强力下放预备档。制动器未打开。R1、R2被短接。该档不能停留二、下降重物的控制电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回强迫下放。从4-5-6转速逐步升高。在6档，转子回路只串入电阻R7。适用于中载低速下放。电动机运行于倒拉反接制动。适用于重载低速下放。电动机运行于倒拉反接制动。在下降前3档接入。对由于重量估计不准，出现不下降反而上升的情况进行保护。二、下降重物的控制电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制返回上升6档4，5，6档强迫下放下降1，2，3档，倒拉反接制动下放PQ