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
第一节：桥式起重机概述
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
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二、桥式起重机主要技术参数 （四）运行速度 （六）通电持续率 运行机构在拖动电动机额定转速下运行的 由于桥式起重机为断续工作，其工作的繁重 速度，以m/min为单位。小车运行速度一般 程度用通电持续率JC%表示。通电持续率为 为40～60m/min，大车运行速度一般为100～ 工作时间与周期时间之比，一般一个周期通 135m/min。 常定为10min。标准的通电持续率规定为15%、 （五）提升速度 25%、40%、60%四种。 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。
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（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 2．零压保护与零位保护 接触器KM本身具有欠电压保护的功能， 采用按钮SB起动，SB动合触点与KM的自 当电源电压不足时（低于额定电压的85%）， 锁动合触点相并联的电路，都具有零压（失 KM因电磁吸力不足而复位，其动合主触点 压）保护功能，在操作中一旦断电，必须再 和自锁触点都断开，从而切断电源。 次按下SB才能重新接通电源。 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”
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二、桥式起重机主要技术参数 （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。
③重级：工作繁重，经常在重载荷下工作， ①轻级：工作速度低，使用次数少，满载机 通电持续率为40%，如冶金和铸造车间内使 会少，通电持续率为15%。用于不需紧张及 用的起重机。 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。 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 ②中级：经常在不同载荷下工作，速度中等， 起重机。 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。
三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 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
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（二）电动机转子电路
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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
1.提升重物
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
第一节：桥式起重机概述
起重机是一种用来起重与空中搬运重物的机 通用的桥式起重机是机械制造工业中最广泛 械设备，广泛应用于工矿企业、车站、港口、 使用的起重机械，又称“天车”或“行车”， 仓库、建筑工地等部门。它对减轻工人劳动 它是一种横架在固定跨间上空用来吊运各种 强度、提高劳动生产率、促进生产过程机械 物件的设备。 化起着重要作用，是现代化生产中不可缺少 桥式起重机按起吊装置不同，可分为吊钩桥 的工具。起重机包括桥式、门式、梁氏和旋 式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起 转式等多种，其中以桥式起重机的应用最广。 重机。其中尤以吊钩桥式起重机应用最广 。 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。
三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
过流继电器
转子回路串入 不对称电阻 小车驱动电动机
制动电磁铁
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（一）电动机定子电路
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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
正转自 锁回路
反转自 锁回路 按下起 动按钮 SB2 零位： 起动位置
零位时，M2不通电
动作原理示意图 结构外形图
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二、凸轮控制器的型号与主要技术参数
国产凸轮控制器有KT10、KT12、KT14、 KT16等系列，以及KTJ1-50/1、KTJ150/5、KTJ1-80/1等型号
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实现重物在 垂直、横向、 纵向三个方向 的运动
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二、桥式起重机主要技术参数 （一）起重量 又称额定起重量，是指起重机实际允许起吊 小型：5〜10t 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）、 按起重量 15/3、20/5、30/5、50/10、75/20、100/20、 中型： 10〜50t 分类 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。 重型： 50t以上
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第一节： 凸轮控制器及其控制线路
一、凸轮控制器的结构 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。
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桥 式 起 重 机 的 来自百度文库 气 控 制
一、凸轮控制器的结构
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（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 5．安全保护 4．行程终端限位保护 如上所述，起重机的控制电路往往采用过流 在KM的线圈支路中，还串入了舱口安全开 行程开关SQ1、SQ2分别提供M2正、反转 继电器作过流（包括短路、过载）保护，过 关SQ6和事故紧急开关SA1。在平时，应 （如M2驱动小车，则分别为小车的右行和 流继电器KA0、KA2的动断触点串联在KM 关好驾驶舱门，使SQ6被压下（保证桥架 左行）的行程终端限位保护，其动断触点 线圈支路中，一旦出现过电流便切断KM， 上无人），才能操纵起重机运行；一旦发 分别串联在KM的自锁支路中。 从而切断电源。此外，KM的线圈支路采用 生事故或出现紧急情况，可断开SA1紧急 熔断器FU作短路保护。 停车。
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二、桥式起重机主要技术参数 （二）跨度 （三）提升高度 起重机主梁两端车轮中心线间的距离，即 起重机吊具或抓取装置的上极限位置与下 大车轨道中心线间的距离称为跨度，以米（m） 极限位置之间的距离，称为起重机的提升高 为单位。国产桥式起重机的跨度有10.5、13.5、 度，以m为单位。常用的起升高度有12、16、 16.5、19.5、22.5、25.5、28.5、31.5m等， 12/14、12/18、16/18、19/21、20/22、 每3m为一个等级。 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。
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第八章：桥式起重机的 电气控制
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
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（二）电力拖动系统的构成及电气控制要求
①空钩能够快速升降，以减少辅助工 ⑥为确保安全，要求采用电气和机械 ①小车驱动电动机一台 ④提升的第一挡为预备挡，用以消除 时；轻载时的提升速度应大于额定负 双重制动，既可减轻机械抱闸的负担， 传动系统中的齿轮间隙，并将钢丝绳 载时的提升速度。 又可防止因突然断电而使重物自由下 张紧，以避免过大的机械冲击 电力拖动系统 对电力拖 ②有一定的调速范围，普通的起重机 落造成事故。 的组成 ②大车驱动电动机一至两台： 动及控制 调速范围(高低速之比)一般为3∶1， 集中或分别驱动 ⑤负载是位能性反抗力矩 ，因此要 的主要要 要求较高的则要达到(5～10)∶1 ⑦要求有完备的电气保护与联锁环节， 求在下放重物时起重电动机可工作在 求 由于热继电器的热惯性较大，因此起 电动机状态、反接制动或再生发电制 ③起重电动机一至两台：15t ③有适当的低速区，要求在30％额 动状态，以满足对不同下降速度的要 以上两台 重机电路多采用过流继电器作过载保 定速度内分成若干低速挡以供选择。 护；要有零压保护；行程终端限位保 求 同时要求由高速向低速过渡时应逐级 护等等。 减速以保持稳定运行。
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三、桥式起重机对电力拖动的要求
（一）对起重电动机的要求 1. 起重电动机为重复短时工作制。所谓“重 复短时工作制”，即FC介于25%～40％。电 动机较频繁地通、断电，经常处于起动、制 动和反转状态，而且负载不规律，时轻时重， 因此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。
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一、桥式起重机的主要结构和运动形式
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一、桥式起重机的主要结构和运动形式
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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
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（一）对起重电动机的要求 4. 为适应较恶劣的工作环境和机械冲击，电 2. 有较大的起动转矩。起重电动机往往是带 动机采用封闭式，要求有坚固的机械结构， 负载起动，因此要求有较好的起动性能，即 采用较高的耐热绝缘等级。 起动转矩大，起动电流小。 3. 能进行电气调速。由于起重机对重物停放 的准确性要求较高，在起吊和下降重物时要 起重用的交流异步电动机：YZR(绕线型)和 进行调速，且调速大多数是在运行过程中进 YZ(笼型)系列起重电动机。在铭牌上标出的 行，而且变换次数较多，所以不宜采用机械 功率均为FC＝25％时的输出功率 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。
零位时抱闸制动
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（一）电动机定子电路
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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
手柄向左旋，触点 手柄向右旋，触点 1、3接通，电磁抱 2、4接通，电磁抱 闸松开,M2反转 闸松开,M2正转
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（二）电动机转子电路
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（二）电动机转子电路
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2．轻载下放重物
用于控制起 重机吊钩的 升降
运行于第三 象限。不同的 档位可获得不 同的下降速度
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3．重载下放重物
用于控制起 重机吊钩的 升降
运行于第四象。 可采用点动操作的 速度较高。操作 方式，即将控制器 时应将凸轮控制 的手轮在下降（反 器的手轮从零位 转）第一档与零位 迅速扳至第五档， 之间来回扳动以点 中间不允许停留， 动起重电动机，并 在往回操作时也 一样，以免引起 配合制动器便能实 重物高速下降而 现较准确的定位。 造成事故