起重机的电气控制

第七節 起重機的電氣控制

起重機是專門用來起吊和短距離搬移重物的一種生產機械，通常也稱為吊車、行車或天車。按其結構及運動形式的不同，可分為橋式起重機、門式起重機、塔式起重機、旋轉起重機及纜索起重機等。其中以橋式起重機的應用最為廣泛並具有一定的代表性。

一、橋式起重機的主要結構及運動形式

橋式起重機由橋架（雙稱大車），裝有提升機構的小車、大車運行機構及操縱室等幾部分組成。

1- 駕駛室 2-輔助滑線架 3-交流磁力9

8

6

5 4 3 2 1

7

控制盤 4-電阻箱

5-起重小車 6-大車拖動電動機 7-端梁

8-主滑線 9-主梁

橋架是橋式起重機的基本構件，它由主梁、端梁、走臺等幾部分組成。主梁跨架在車間上空，其兩端聯有端梁，主梁外側裝有走臺並設有安全欄杆。橋架的一頭裝有大車移行機構、電氣箱、起吊機構和小車運行軌道以及輔助滑線架。橋架一頭裝有駕駛室，另一頭裝有引入電源的主滑線。

大車移行機構是由驅動電動機、制動器、傳動軸、減速器和車輪等幾部分組成。其驅動方式有集中低速驅動、集中高速驅動和分別驅動方式三種：

集中低速驅動是由一臺電動機通過減速器同時帶動兩個主動輪，使傳動軸的轉速低於電動機軸的轉速，與車輪的轉速相同，一般是50～100r/min。

集中高速驅動是由電動機通過制動輪直接與聯軸節、傳動軸聯接，再通過減速器與車輪聯接。這樣，運行機構的傳動軸的轉速與電動機的轉速相同，一般是700～1500r/min。

分別驅動是由兩套獨立的無機械聯繫的運行機構組成。每套運行機構由電動機通過制動輪、聯軸節、減速器與大車車輪聯接，省去了中間傳動軸。但分別

驅動的運行機構是用兩臺同樣型號的電動機，用同一控制器控制。

分別驅動與集中驅動相比，自重較輕，安裝和維護方便，實踐證明使用效果良好。目前我國生產的橋式起重機大部分採用分別驅動方式。

小車運行機構由小車架、小車移行機構和提升機構組成。小車架由鋼板焊成，其上裝有小車移行機構、提升機構、欄杆及提升限位開關。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。在小車運動方向的兩端裝有緩衝器和限位開關。小車移行機構由電動機、減速器、捲筒、制動器等組成。電動機經減速後帶動主動輪使小車運動。提升機構由電動機、減速器、捲筒、制動器等組成，提升電動機通過制動輪、聯軸節與減速器聯接，減速器輸出軸與起吊捲筒相聯。

操縱室是操縱起重機的吊艙，又稱駕駛室。在操縱室內，主要裝有大小車運動機構和起升機構的操縱系統和有關裝置，如控制器、保護箱及照明開關箱；有關安全開關，如緊急開關、電鈴開關等。

操縱室一般固定在主梁下方的一端，也有隨小車移動的。其上方有通向走臺的艙口。為了安全，艙口處裝有安全開關，避免司機及維護人員上車發生觸電事故。

二、橋式起重機的拖動特點及控制要求

1）具有合適的升降速度。空鉤能快速升降，輕載的提升速度應大於額定負載的提升速度。

2）具有一定的調速範圍。對於普通起重機調速範圍一般為3:1，而要求較高的起重機，調速範圍則要求達到5:1～10:1。

3）在提升之初或重物接近預定位置附近時，都需要低速運行。因此，升降控制應在30%額定速度內分為幾檔，以便靈活操作。高速向低速過渡應逐級減速，保持穩定運行。

4）提升第一檔的作用是為了消除傳動間隙，使鋼絲繩張緊，為避免過大的機械衝擊，這一檔的電動機的啟動轉矩不能過大，一般限制在額定轉矩的一半以下。

5）在負載下降時，根據重物的大小，拖動電動機的轉矩可以是電動轉矩，也可以是制動轉矩，兩者之間的轉換是自動進行的。

6 為確保安全，要採用電氣與機械雙重制動，既減小機械抱閘的磨損，又可防止突然斷電而使重物自由下落造成設備和人身事故。

7）要有完備的電氣保護與連鎖環節。

由於起重機使用很廣泛，所以它的控制設備已經標準化。根據拖動電動機容量的大小，常用的控制方式有兩種：一種是採用凸輪控制器直接控制電動機的起停、正反轉、調速和制動。這種控制方式由於受到控制器觸點容量的限制，故只適用於小容量起重電動機的控制。另一種是採用主令控制器與磁力控制屏配合的控制方式，適用於較大容量，調速要求較高的起重機和工作十分頻繁的起重機。對於15t以上的橋式起重機，一般同時採用兩種控制方式，主提升機構採用主令控制器配合控制屏控制的方式，而大車小車移動機構和副提升機構則採用凸輪控制器控制方式。

三、凸輪控制器

凸輪控制器是一種大型手動控制電器。主要用來直接控制起重機等生產機械的電動機,它可以變換主電路的接法和轉子電路中的電阻值，以達到電動機的啟動、制動、調速和反轉的目的。

1、凸輪控制器的主要結構

凸輪控制器由機械結構、電氣結構、防護結構等

三部分組成。其中，手柄、轉軸、凸輪、杠杆、彈簧、定位棘輪為機械結構；觸頭、接線及聯板為電氣結構；上下蓋板、外罩及滅弧罩為防護結構。

1-靜觸點 2-動觸點 3-觸頭彈簧 4-複位彈簧

5-滾子6-絕緣方軸7-凸輪

當轉軸在手柄扳動下轉動時，固定在軸上的凸輪隨絕緣方軸轉動，當凸輪的凸起部位支住帶動動觸點杠杆上的滾子時，使動觸點與靜觸點分開，而當轉軸帶動凸輪轉動到凸輪凹部對著滾子時，動觸點在彈簧作用下，使動靜觸點緊密接觸，從而實現觸點接通與斷開的目的。

若在方軸上疊裝不同形狀的凸輪塊，則可使一系列的觸點按預先規定的順序接通和分斷，把這些觸點接在電動機電路中，便可達到控制電動機的目的。