起重机的电气控制系统
一、概述
起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。
二、起重机电气传动
起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、同步保持、机构间的动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。
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速等等。
（二）自动定位装置
起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到自动定位的目的。
（三）纠偏和电气同步
1．纠偏
纠偏分为人为纠偏和自动纠偏。人为纠偏是当偏斜超过一定值后，偏斜信号发生器发出信号，司机断开超前支腿
侧的电机，接通滞后支腿侧的电机进行调整。自动纠偏是当偏斜超过一定值时，纠偏指令发生器发出指令，系统进行自动纠偏。电气同步是在交流传动中，常采用带有均衡电机的电轴系统，实现电气同步。
地面操纵、有线与无线遥控——地面操纵多为葫芦式起重机采用，其关键部件是手动按钮开关，即通常所称的手电门。有线遥控是通过专用的电缆或动力线作为载波体，对信号用调制解调传输方式，达到只用少通道即可实现控制的方法。无线遥控是利用当代电子技术，将信息以电波或光波为通道形式传输达到控制的目的。
起重电磁铁及其控制——起重电磁铁的电路，主要是提供电磁铁的直流电源及完成控制（吸料、放料）要求。其工作方式分为：定电压控制方式和可调电压控制方式。
3.起重机的电源引入装置
起重机的电源引入装置分为三类：硬滑线供电、软电缆供电和滑环集电器。
硬滑线电源引入装置有裸角钢平面集电器、圆钢（或铜）滑轮集电器和内藏式滑触线集电器进行电源引入。
软电缆供电的电源引入装置是采用带有绝缘护套的多芯软电线制成的，软电缆有圆电缆和扁电缆二种形式，它们通过吊挂的供电跑车进行引入电源。
4.
1).
电动机
制动电磁铁
MY1系列）。
操作电器
保护电器
2).电气回路
（1）主回路直接驱使各机构电动机运转的那部分回路称为主回路，如图2-18所示。它是由起重机主滑触线开始，经保护柜刀开关1QS保护柜接触器主触头，再经过各机构控制器定子触头至各相应电动机，即由电动机外接定子回路和外接转子回路组成。
（2）控制回路桥式起重机的控制回路又称为联锁保护回路，它控制起重机总电源的接通
与分断，从而实现对起重机的各种安全保护。由控制回路控制起重机总电源的通断，原理如图2-19所示。左边部分为起重机的主回路，即直接为各机构电动机供电并使其运转的那部分电路。右边部分则为起重机的控制回路。从图2-19中可知，在主回路刀开关1DK推合后，
控制回路于A;B处获得接电，而主回路因接触器KM主触头分断未能接电，故整个起重机各
机构电动机均未接通电源而无法工作。因此，起重机总电源的接通与分断，就取决于主接触器主触头KM的接通与否，而控制回路就是控制主接触器KM主触头的接通与分断，也就是控制起重机总电源的接通与分断，故把这部分控制主回路通断的电路称之为控制回路。
控制回路的组成如图2-19所示，控制回路由三部分组成：①号电路零位起动部分电
路、②号电路限位保护部分电路和③号电路联锁保护部分电路。在①号电路内包括起升、小
车、大车控制器的零位触头（它们分别用SCHO、SCSO、SCLO表示）和起动按钮SB；在②号电路内包括起升、小车和大车限位器的常闭触头（它们分别用SQH、SQS1、SQS2、SQL1、SQL2表示）；在③电路中包括主接触器KM 的线圈、紧急开关SE、端梁门开关SQ1、SQ2及各过电流继电器FA0、FA1、FA2、FA3、FA4的常闭触头。①号电路与②号电路通过主接触器KM之常开联锁触头KM1、KM2并接后与③号电路中串联接入电源而组成一个完整的控制回路。
控制回路的工作原理
a.起重机零位起动由图2-19所示，当保护柜刀开关1DK推合后，在控制回路中，由于KM1和KM2未闭合而只有①号电路和③号电路串联并通过熔电器FU1和FU2接于电源之A、B两点。只要各机构控制器手柄置于零位，即非工作位置，此时SCHO、SCSO、和SCLO各控制器零位触头闭合，各安全开关SE、CQ1、CQ2和FA1—FA4之触头都处于正常闭合状态，此时按下起动按钮SB，则主接触器KM之线圈构成闭合回路接电而将其主触头吸合，遂将起重机总电源接通。
b.
器KM
c.零压保护85%），
d.零位保护
e.
f.
位器SQH
释放，导致主回路断电，电动机停止运转，吊钩停止上升，起到上升方向的限位保护作用。
如欲使吊钩下降，重新工作，则必须将各机构控制器手柄复位回零，重新起动。起升控制器手柄扳向下降方向，吊钩下降，上升限位器释放而使其触头恢复常闭状态，以备吊钩再次升时限位保护之用。同理可实现下降、大车、小车相应各方向的行程端限位保护。
g.紧急断电保护从图2-19中可知，紧急开关SE的常闭触头串于③号电路中，当遇有
紧急情况而需要立即断电时，则司机可顺手将置于其操作下方的紧急开关扳动即可打开其常
闭触头，使③号电路断开而导致主接触器失电释放，切断起重机总电源，实现紧急断电保护。
i.各种安全门开关联锁保护在控制回路的③号电路中，串有司机门联锁开关SQ1、舱口门开关SQ2、端梁门开关SQ3和SQ4的常闭触头，这些门任何一个打开，均会使控制回路分断而无法合闸（或掉闸），从而可实现对桥上工作的司机、检修人员的保护，免受起重机意外的突然起动所造成的危害。
j.起重机的超载保护在控制回路中，串入超载限制器的常闭触头，当起吊载荷超过额定负荷时，则控制回路中某一环节有接地或发生相间短路时，熔断器熔丝立即熔断而使起重机断电，避免火灾事故发生，对控制回路起短路保护作
用。
③照明信号回路桥式起重机的照明信号回路如图2-22所示。其回路特点如下：
照明信号回路为专用线路，其电源由起重机主断路器的进线端分接，当起重机保护柜主刀开关拉开后（切断1QS），照明信号回路仍然有电供应，以确保停机检修之需要。
照明信号回路由刀开关2QS控制，并有熔断器作短路保护之用。
手提工作灯、司机室照明及电铃等均采用36V的低电源，以确保安全。
照明变压器的次级绕组必须作可靠接地保护。
1 引言(或绪论） 1．1 课题简介 本次毕业设计课题为“20/5t桥式起重机电气控制系统设计”。其主要任务是将接触—继电器控制的传统桥式起重机利用PLC进行改造.用到的实验台是THJPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置,所以本次任务的重点是完成模拟实验.本次设计的控制部分主要是西门子S7—200 PLC系统，并结合STEP7软件进行了简单的控制编程。1．2桥式起重机在现代工业中的发展情况 桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化重要的工具和设备.所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。 经过多年的发展,我国桥式起重机的应用不断扩大，随着技术进步，针对实际中桥式起重机的恶劣工作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故，为桥式起重机改造提出了新的要求，以便在实际操作更加安全、更加高效。 1．3PLC在工业自动控制中的应用 可编程程序控制器简称PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器,是一种以微机处理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯,摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很简单。PLC现已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通讯联网功能等优异性能,日益取代由大量中间继电器组成的传统继电—接触器控制系统在机械、化工、冶金等行业中的重要作用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一.微电子技术与计算机技术的结合,使PLC 的功能变得更加强大，通过可编程控制的实现，为PLC 增添了使用上的灵活性。目前PLC 应用范围之广，在工业自动控制中发挥着不可替代的重要作用，钢铁、化工、石油、机械制造、汽车等领域对PLC 的依赖程度也越来越高.控制模式的多样化发展是PLC 进步的成果之一，也是PLC功
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。
桥式抓斗起重机电气控制系统 机（简称桥抓）把各种辅材抓到各自的小仓，桥抓中各电动机使用凸轮操作控制接触器及变阻器的方式，问题很多，大大影响了正常生产。笔者根据变频器、PLC广泛使用所表现出的优良性能，并考察某厂小型桥式起重机改造的方法，对我公司5000t/d生产线生料调配站的16t大型桥式抓斗起重机电气控制系统进行了改造。 关键词：桥式；抓斗起重机；电气；控制系统 1原控制方式存在的问题1.1桥抓的结构组成桥抓结构主要由4部分组成：大车及行走机构（15kW2）、小车及行走机构（7.5kW）、抓斗起升机构(90kW)及抓斗开合机构(90kW)。其中，大车及小车机构属于平移机构，主要带动起升机构及物料进行平移行走，抓斗起升机构主要是拖动物料上下运动，而抓斗开合机构主要作用是抓取及释放物料。 1.2传统电力拖动系统的缺点该桥抓电气拖动系统采用绕线式异步电动机转子回路串接电阻调速方式，是起重机械中最常见的调速方法。该方法在使用中存在以下问题：1）设备故障率高：因工作环境差，粉尘、腐蚀性气体极易对电动机滑环、碳刷及接触器等造成不良影响，加之电动机启动频繁，电流及机械冲击大，因此日平均故障率可高达数次。2）控制线路复杂：电动机调速级数越多，需要接入的接触器与变阻器就越多，这使得控制线路十分庞大复杂，故障点多。3）功率损耗大：转子回路串入电阻后，电动机转差变大，机械特性变软，以热能形式释放的电动机损耗功率增多。4）机械方面：由于电动机启动频繁，电流及机
械冲击大，造成桥抓钢丝绳经常断裂。主梁及导轨振幅增大，设备人员极其不安全。5）调速范围窄：由于调速范围小，从而造成速度稳定性差，无法长时间低速下放重物。 1.3实际生产中存在的问题生料调配站中的桥抓在运行过程中负载的变化十分复杂，在拖动过程中对转矩要求高，特别要求调速系统在低速包括零速时应能输出较大转矩（150%额定力矩），动态响应快，能承受四象限力矩的变化。尤其是抓斗的卷扬和开闭电动机在使用过程中反复承受无数次的倒顺转操作，经常受强电流、大力矩冲击，对电动机和机械部件损伤较为严重，故障率高，严重影响生产。由于我公司原电气系统控制设计桥式起重机的使用率只有30%左右，使用过程中由于元器件种类多、数量多、操作频繁，使得电气机械故障增加，有时一天维修多达20次，所以经常存在由于辅材的断料而导致停磨的事故，严重的还可能造成停窑。 2改造方案变频器以其优越的软启动及调速平稳性能与完善的保护功能，可为桥抓的传动系统可靠运行提供有利条件，因此采用PLC控制的变频器控制方案对桥抓控制系统进行改造。 2.1控制系统功能要求本系统控制核心主要采用PLC来实现整个系统的逻辑控制，主要功能如下：1）各个机构的启/停控制及多段速控制。2）对抱闸及散热风机控制来保证各机构电动机更为合理的进行工作。3）系统安全连锁控制。①行车上各个进出口的门以及操作室的门在打开状态下，禁止操作；②各操作手柄未处于零位置时，上电禁止工作（即零位保护）；③主起和开合变频器中任意一台变频器报故障时，两台变频
起重机的电气控制系统 起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。 1.起重机电气传动 起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、保持同步、机构间的动作协 调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。 一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。 有的起重机对准确停车要求较高，必须实行调速才能满足停准要求。有的起重机要采用 程序控制、数控、遥控等，这些技术的应用，往往必须在实现了调速要求后，才有可能。 由于起重机调速绝大多数需在运行过程中进行，而且变化次数较多，故机械变速一般不太 合适，大多数需采用电气调速。电气调速分为二大类：直流调速和交流调速。 直流调速有以下三种方案：固定电压供电的直流串激电动机，改变外串电阻和接法的直流调速；可控电压供电的直流发电机———电动机的直流调速；可控电压供电的晶闸管供电———直流电动机系统的直流调速。直流调速具有过载能力大、调速比大、起制动性能好、适合频繁的起制动、事故率低等优点。缺点是系统结构复杂、价格昂贵、需要直流电源等。 交流调速分为三大类：变频、变极、变转差率。 调频调速技术目前已大量地应用到起重机的无级调速作业当中，电子变压变频调速系统 的主体———变频器已有系列产品供货。 变极调速目前主要应用在葫芦式起重机的鼠笼型双绕组变极电动机上，采用改变电机极 对数来实现调速。 变转差率调速方式较多，如改变绕线异步电动机外串电阻法、转子晶闸管脉冲调速法等。 除了上述调速以外还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、蜗流 制动器调速、定子调压调速等等。 2.起重机的自动控制 可编程序控制器———程序控制装置一般由电子数字控制系统组成，其程序自动控制功能主要由可编程序控制器来实现。 自动定位装置———起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到自动定位的目的。 大车运行机构的纠偏和电气同步———纠偏分为人为纠偏和自动纠偏。人为
起重机的电气控制系统 The manuscript was revised on the evening of 2021
起重机的电气控制系统 一、概述 起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。 二、起重机电气传动 起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、同步保持、机构间的动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。 有的起重机对准确停车要求较高，必须实行调速才能满足停准要求。有的起重机要采用程序控制、数控、遥控等，这些技术的应用，往往必须在实现了调速要求后，才有可能。由于起重机调速绝大多数需在运行过程中进行，而且变化次数较多，故机械变速一般不太合适，大多数需采用电气调速。 电气调速分为两大类：直流调速和交流调速。 直流调速有以下三种方案： ?固定电压供电的直流串激电动机，改变外串电阻和接法的直流调 速； ?可控电压供电的直流发电机——电动机的直流调速； ?可控电压供电的晶闸管供电——直流电动机系统的直流调速。
直流调速具有过载能力大、调速比大、起制动性能好、适合频繁的起制动、事故率低等优点。缺点是系统结构复杂、价格昂贵、需要直流电源等。 交流调速分为三大类：变频、变极、变转差率。 ?变频调速技术目前已大量地应用到起重机的无级调速作业当中，电 子变压变频调速系统的主体——变频器已有系列产品供货。 ?变极调速目前主要应用在葫芦式起重机的鼠笼型双绕组变极电动机 上，采用改变电机极对数来实现调速。 ?变转差率调速方式较多，如改变绕线异步电动机外串电阻法、转子 晶闸管脉冲调速法等。 除了上述调速以外还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、蜗流制动器调速、定子调压调速等等。 三、起重机的自动控制 （一）可编程控制器 程序控制装置一般由电子数字控制系统组成，其程序自动控制功能主要由可编程控制器来实现。 （二）自动定位装置 起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到自动定位的目的。
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 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。
电机与电气控制技术 桥式起重机的电气控制 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 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 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 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 电机与电气控制技术 桥式起重机的电气控制 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( 极限位置之间的距离，称为起重机的提升高m) 为单位。国产桥式起重机的跨度有10.5 、度，以m为单位。常用的起升高度有12、13.5 16、16.5、
1 引言（或绪论） 1．1 课题简介 本次毕业设计课题为“20/5t桥式起重机电气控制系统设计”。其主要任务是将接触-继电器控制的传统桥式起重机利用PLC进行改造。用到的实验台是THJPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置，所以本次任务的重点是完成模拟实验。本次设计的控制部分主要是西门子S7-200 PLC系统，并结合STEP7软件进行了简单的控制编程。1．2桥式起重机在现代工业中的发展情况 桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化重要的工具和设备。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。 经过多年的发展，我国桥式起重机的应用不断扩大，随着技术进步，针对实际中桥式起重机的恶劣工作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故，为桥式起重机改造提出了新的要求，以便在实际操作更加安全、更加高效。 1．3PLC在工业自动控制中的应用 可编程程序控制器简称PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微机处理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很简单。PLC现已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通讯联网功能等优异性能，日益取代由大量中间继电器组成的传统继电—接触器控制系统在机械、化工、冶金等行业中的重要作用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。微电子技术与计算机技术的结合，使PLC 的功能变得更加强大，通过可编程控制的实现，为PLC 增添了使用上的灵活性。目前PLC 应用范围之广，在工业自动控制中发挥着不可替代的重要作用，钢铁、化工、石油、机械制造、汽车等领域对PLC 的依赖程度也越来越高。控制模式的多样化发展是PLC 进步的成果之一，也是PLC
起重机的电气控制系统 一、概述 起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。 二、起重机电气传动 起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、同步保持、机构间的动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。 ? ? ? ? ? ? 速等等。 （二）自动定位装置 起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到自动定位的目的。 （三）纠偏和电气同步 1．纠偏 纠偏分为人为纠偏和自动纠偏。人为纠偏是当偏斜超过一定值后，偏斜信号发生器发出信号，司机断开超前支腿
侧的电机，接通滞后支腿侧的电机进行调整。自动纠偏是当偏斜超过一定值时，纠偏指令发生器发出指令，系统进行自动纠偏。电气同步是在交流传动中，常采用带有均衡电机的电轴系统，实现电气同步。 地面操纵、有线与无线遥控——地面操纵多为葫芦式起重机采用，其关键部件是手动按钮开关，即通常所称的手电门。有线遥控是通过专用的电缆或动力线作为载波体，对信号用调制解调传输方式，达到只用少通道即可实现控制的方法。无线遥控是利用当代电子技术，将信息以电波或光波为通道形式传输达到控制的目的。 起重电磁铁及其控制——起重电磁铁的电路，主要是提供电磁铁的直流电源及完成控制（吸料、放料）要求。其工作方式分为：定电压控制方式和可调电压控制方式。 3.起重机的电源引入装置 起重机的电源引入装置分为三类：硬滑线供电、软电缆供电和滑环集电器。 硬滑线电源引入装置有裸角钢平面集电器、圆钢（或铜）滑轮集电器和内藏式滑触线集电器进行电源引入。 软电缆供电的电源引入装置是采用带有绝缘护套的多芯软电线制成的，软电缆有圆电缆和扁电缆二种形式，它们通过吊挂的供电跑车进行引入电源。 4. 1). 电动机 制动电磁铁 MY1系列）。 操作电器 保护电器 2).电气回路 （1）主回路直接驱使各机构电动机运转的那部分回路称为主回路，如图2-18所示。它是由起重机主滑触线开始，经保护柜刀开关1QS保护柜接触器主触头，再经过各机构控制器定子触头至各相应电动机，即由电动机外接定子回路和外接转子回路组成。 （2）控制回路桥式起重机的控制回路又称为联锁保护回路，它控制起重机总电源的接通 与分断，从而实现对起重机的各种安全保护。由控制回路控制起重机总电源的通断，原理如图2-19所示。左边部分为起重机的主回路，即直接为各机构电动机供电并使其运转的那部分电路。右边部分则为起重机的控制回路。从图2-19中可知，在主回路刀开关1DK推合后， 控制回路于A;B处获得接电，而主回路因接触器KM主触头分断未能接电，故整个起重机各 机构电动机均未接通电源而无法工作。因此，起重机总电源的接通与分断，就取决于主接触器主触头KM的接通与否，而控制回路就是控制主接触器KM主触头的接通与分断，也就是控制起重机总电源的接通与分断，故把这部分控制主回路通断的电路称之为控制回路。 控制回路的组成如图2-19所示，控制回路由三部分组成：①号电路零位起动部分电
(稿件1212)吊车电气原理及改造 2#炉现有两台15T的桥式起重机（即吊车），担负着球团原料的倒运和输送的重任，是竖炉球团生产中一个重要的环节。但吊车电气故障率较高，处理费时较多，影响生产的稳定。现对吊车电气控制系统进行简单地分析，使检修人员在处理故障时能迅速的解决问题。 二．吊车电气控制系统 吊车电气控制系统主要由以下几个部分组成：配电保护照明讯号系统、小车控制系统、大车控制系统及抓斗控制系统等。 (一).照明讯号配电保护系统 该系统主要是对总电源进行分配、变换，供电给主回路、控制回路和照明。由照明和配电保护系统组成。其电气原理如图一所示。图一照明讯号配电保护系统 1.照明讯号系统 主要是从主电路取380v的电，经变压器降压后得到220V和36V 的电，其中220V电主要用于桥架底下照明、控制室照明和插座，36V 电通到脚踏开关JTK用于吊车起动前报警。 2.配电保护系统 主要采用三个控制屏作为全车的配电保护装置，由隔离开关DK 和主接触器XC作为全车的电源开关，在XC后面引出各机构的主电路和控制电路。在主接触器XC的线圈回路和抓斗控制回路有下列控制和保护机构： ①电锁HA：是一个带钥匙的按钮，保证只有岗位工人才能开动吊车。②起动按钮QA:用于接通主接触器XC。 ③急停按钮JK：在事故状态下紧急切断主接触器XC，断开吊车电源。④零位联锁触点Kx、Kd和K1：只有各机构操作手柄都在零位时才能接通主接触器XC，掉电后重新回零才能接通吊车电源，起到失压保护作用。
⑤门安全开关MK和AK：装于门栏杆处，防止有人上下吊车或在吊车上工作时，岗位工人盲目送电发生事故。 ⑥过流继电器GLJ：当电动机过载或线路出现短路时，切断主接触器XC，断开电源。⑦行程限位开关Xx、Xd和Xcz：分别控制小车前后行程、大车左右行程及抓斗主副卷的上升位置。 (二)小车控制系统 大小车和抓斗控制系统动作均由岗位工人操作联动台完成。联运台型号为QT28，由左右两部分组成，左边联动台控制大、小车行走，右边联动台控制抓斗的升降、开闭。 小车由左边联动台上的操作杆转动凸轮直接控制电机正反转。小车电机型号为*****2―6，功率7.5KW。所有电机均为三相绕线式转子异步电动机。三相异步电动机可以在转子绕组可串接外加电阻起动，实现减小起动电流，提高转子电路的功率因素和增加起动转矩的目的。如图四所示，DX是小车电机，TX是电磁抱闸装置，ZX是调速电阻，Kx是小车凸轮控制器。其中触点1用于零位保护，触点2只有在零位和正转（向前）时接通；触点3只在零位和的反转（向后）时接通。中间四副触点（4～7）用来控制电动机的正反转，最后四副触点（8～11）用来切换电动机转子的电阻，以启动电动机和调节转速。 当大小车操作杆（KDKX）在零位，停止按钮TA、停按钮JK、电锁HA、门极限MK、1AK～3AK、小车极限和所有过流继电器（GLJ）处于闭合状态时，按下启动按钮QA，接触器XC通电吸合并自锁，主回路和控制回路得电。三相电中有一相D2直接接电动机定子绕组。若将控制器打到正转1位，触点2、4、6闭合（此时XC经触点2，极限1Xx和自锁触点通电），定子绕组通电，电磁抱闸装置TX得电松开，转子接入全部电阻，小车电机启动在最低转速挡。当控制器放在正转2，3，4，5各档时，触点8～11逐个闭合，依次短接转子电阻，电动机转速由低到高。在运行中，若行程开关被触动，则XC失电断开主回路，电磁抱闸装置TX失电，在强力弹簧下对电动机制动，迅速停车。
起重机的电气控制 起重机是一种用于将重物提升、移动和放置的机械设备。在工业生产和建筑施工中广泛应用。电气控制是起重机的核心部位，它负责控制整台机器的运行和动作，保证运行稳定、安全。因此，掌握起重机的电气控制知识对于操作员和维修人员都是至关重要的。 首先，我们需要了解起重机的电气控制系统的构成。一般来说，电气控制系统由供电系统、力控制系统、方向控制系统、安全保护系统和仪表系统等五个部分组成。各部分的作用如下： 1.供电系统：为起重机提供电能。 2.力控制系统：控制电动机的转动和制动，实现货物的提升、下降和横向运动。 3.方向控制系统：控制货物的前后、左右运动方向。 4.安全保护系统：保证起重机的安全运行，如电机过热、 紧急停机等。 5.仪表系统：监测和显示起重机的重要参数，如电流、电压、温度等。 其次，我们需要掌握基本的电气控制原理。起重机电气控制系统的原理基于电磁感应原理以及电动机的转动和制动原理。具体包括以下几个方面：
1.电气控制系统中的开关或按钮与电气元件之间的联系和作用。 2.电动机的启动、制动以及反向运动的控制原理。 3.安全保护系统的工作原理，如限位保护、过载保护和断电保护等。 4.电气控制系统中各种传感器和仪表的工作原理。 再次，我们需要了解一些常用的电气控制器和设备。常用的有以下几种： 1.接触器：用于通断电路，控制电机的启动、制动和反转。 2.断路器：保护线路，避免故障时损坏电动机和其他设备。 3.继电器：能将电路分开，实现不同元件的复杂控制功能。 4.传感器：用于检测起重机运行的各种状态，如速度、位置、重量等。 5.PLC控制器：可编程逻辑控制器，能根据程序【控制起重机的所有操作。 最后，我们还需要掌握起重机电气控制系统的调试和维护方法。一般来说，调试时需要进行以下工作： 1.连接电气控制系统中的所有线路。 2.根据起重机的规格，设计电气控制系统的电路图。
起重机控制原理 起重机是一种用来吊运和移动重物的机械设备，其控制原理是通过各种传感器和控制器来实现起重机的运行和操作。起重机的控制原理主要包括机械结构、电气控制、液压控制和计算机控制等方面。 首先，起重机的机械结构是其控制原理的基础。起重机包括吊钩、起重机构、起升机构和行走机构等重要的部件，这些部件通过机械传动来实现吊运和移动重物的功能。其中，吊钩通过起重机构和起升机构来实现吊运和升降重物，行走机构则可以使起重机在作业区域内自由移动。这些机械结构的设计和布置对起重机的控制原理起着至关重要的作用，合理的机械结构可以使起重机运行更加稳定和可靠。 其次，起重机的电气控制是起重机控制原理中的重要组成部分。电气控制系统包括主要的控制器、传感器、执行元件和电气设备等。控制器通过接收来自传感器的信号来实现对起重机的操作和控制，传感器可以感知起重机的运行状态和环境参数并将其转化为电信号，执行元件则可以根据控制器的指令来对起重机进行各种动作和操作。电气设备则提供了控制系统所需的电能和电路支持。通过电气控制系统，可以实现对起重机的精确控制和灵活操作，使其能够适应各种复杂的作业环境和需求。 另外，起重机的液压控制也是其控制原理中的一个重要方面。液压控制系统通过液压传动来实现对起重机的运行和操作。液压控制系统包括液压泵、液压阀、液
压缸和液压管路等组成部分，液压泵负责为系统提供液压源，液压阀控制液压系统的流动方向和流量，液压缸则负责驱动起重机的各个部件进行运动。液压控制系统具有密封性好、传动平稳和负载能力高的优点，可以使起重机在吊运重物时具有较好的稳定性和精度。 最后，随着计算机技术的不断发展，起重机的计算机控制也逐渐成为了起重机控制原理的新趋势。计算机控制系统可以通过对起重机的各种运行参数进行实时监测和分析，实现对起重机的智能化控制和优化运行。计算机控制系统可以集成多种传感器和控制器，实现对起重机的全方位监控和管理。同时，计算机控制系统可以通过先进的算法和模型对起重机的运行状态进行预测和优化调节，使起重机具有更高的运行效率和安全性。 综上所述，起重机的控制原理涵盖了机械结构、电气控制、液压控制和计算机控制等多个方面，这些方面相互配合，共同实现起重机的运行和操作。随着科学技术的不断进步，起重机的控制原理也在不断完善和创新，为人们的生产生活提供了更加便利和高效的解决方案。
桥式起重机的电气控制系统和设备随着工业技术的不断发展，越来越多的机器开始出现在生产过 程中。这些机器可以大大提高生产效率，让生产过程更加轻松快捷。其中，桥式起重机就是一种非常常见且重要的机器，它在货 物的搬运和物流方面有着非常重要的作用。而这些机器的电气控 制系统和设备则是桥式起重机能够安全、高效工作的重要保障。 电气控制系统是桥式起重机中最重要的部分之一，它控制着起 重机的电机、轮组和其他机械部件的运行。这个系统一般由电动机、电缆、开关和控制器等元件组成。当机器开始工作时，电气 控制系统会通过电源将电流传递到起重机的各个部件中，控制起 重机向前、向后、上升、下降和旋转等动作。这样，起重机可以 根据需要在不同的位置和方向进行操作。 在桥式起重机的电气控制系统中，控制器起着非常关键的作用。控制器通常是一个具有逻辑和计算功能的设备，可以实现对机器 的自动控制。它会检测起重机的传感器和反馈信号，根据这些信 号来调整机器的运行状态。控制器可以帮助桥式起重机在不同的 工作环境下确保安全和高效的运行。例如，当起重机在安装和拆 卸重物时，它根据传感器的反馈信号会调整机器的运行状态，保 证工人的安全。
此外，在桥式起重机的电气控制系统中还有许多其他的装置和设备。例如，电缆杆、变频器和限位器等。这些设备都可以帮助机器的运行更加平稳和安全。例如，电缆杆可以把电缆固定在起重机的轮组上，防止电缆被轮子卷起来。变频器可以使电机的运行更加准确和稳定，避免因为电机转速波动而影响机器性能。限位器可以帮助机器在起重过程中达到最高或最低的位置，避免产生不必要的风险。 总体来看，桥式起重机的电气控制系统和设备是保证整个起重机能够正常运行和安全操作的重要组成部分。在日常维护和保养过程中，必须要重视这些设备的检查和维护。只有这样，才能保证起重机的正常工作，并在生产过程中起到重要的作用。
门式起重机电气系统设计 供电系统设计是门式起重机电气系统的基础，其主要任务是为门式起 重机的控制系统提供稳定可靠的电源。供电系统设计应首先考虑供电方式，一般可以选择布置专用的供电线路，或者选择使用电缆卷盘等设备来供电。其次需要考虑供电电压和容量的确定，根据门式起重机的功率和负载情况，选择适当的电源电压和电流容量。另外，还需要设计供电线路的布置和保 护装置的选择，确保供电系统的安全可靠。 控制系统设计是门式起重机电气系统的核心，其主要任务是实现对门 式起重机的运行、起升、行驶等动作的控制。在控制系统设计中，需要选 用合适的控制设备，如控制柜、PLC等，并设计相应的接线和布线方案。 同时，还需根据门式起重机的运行特点和要求，制定相应的控制策略，包 括起升、行驶的速度和加减速度、紧急停车、限位保护等。在控制系统设 计中，还需要考虑安全保护系统的接入和联锁控制，以确保门式起重机的 安全运行。 安全保护系统设计是门式起重机电气系统中非常重要的部分，其主要 任务是保护门式起重机的安全运行，并防止发生事故。在安全保护系统设 计中，需要考虑起升、行驶的限位保护，包括上行限位和下行限位，以避 免起升、行驶超限产生事故。另外，还需要设计重载保护系统，以监测和 控制起升电动机的负荷情况，防止起升机构超负荷运行。此外，还需设计 紧急停车系统，保证门式起重机在紧急情况下能够及时停止运行，保护工 人的安全。 综上所述，门式起重机电气系统设计涉及供电系统设计、控制系统设 计和安全保护系统设计三个方面。其中，供电系统设计为控制系统提供稳 定可靠的电源，控制系统设计实现对门式起重机运行的控制，安全保护系
基于PLC和变频器的塔式起重机控制系统设计 塔式起重机是广泛使用在建筑、冶金、物流等行业中的重要设备之一。塔式起重机的主要作用是物料的提升和下放，主要应用于建筑行业中的设备，属于循环、间隙运动的机械。文章主要研究变频器塔式起重机电气控制系统。 标签：变频器；PLC；塔式起重机 1 概述 塔吊的组成部件众多，但在这其中，电动机对于系统的作用是最重要的，因为它是机械系统的主要驱动元件，是将电能转换为生产所需的机械能的主要装置。电机良好的电气性能能够改善机械系统的性能，提高系统的可靠性，降低故障可能性，从而降低维护成本。 塔式起重机的电气执行机构构成需要至少进行三个方向的控制，分别是垂直方向的起升机构、水平方向小车进退的变幅机构以及吊臂旋转的回转机构。 所以此次设计将采用的是传感器限位控制，主要使用的是旋转编码器和转速传感器，旋转编码器的工作方式类似于它在电梯中的，只是我们进行的转速调节线性平滑度要求较低。同时速度转速传感器可以配合变频器进行PID闭环转速调节。 2 变频器概述 西门子MM440系列变频器是一款具有代表性的三相交流异步电动机驱动设备，属于通用型矢量变频器，基于三线交流异步电动机稳态数学模型的控制方式，其核心是通过协调控制电压和频率，最大程度保证电动机气隙磁通稳定与额定值。该变频器提供的此类控制模式有：线性V/f 控制、抛物线V/f 控制、可编程多点设定V/f 控制、磁通电流控制等。此外，还有矢量控制功能。 3 方案的设计 3.1 塔式起重机的运行控制要求 塔式起重机的主要作用是物料的提升和下放，主要应用于建筑行业中的设备，属于循环、间隙运动的机械。总体的功能要求： （1）起升机构 吊钩的升降机构的工作状态分为空载和轻载、重载两类。 （2）变幅机构
安川变频器在门座起重机电气控制系统中的调速应用 摘要 门座起重机械作为企业厂矿、海口码头装卸货物的机械产品, 在企业提高生产效率发挥着重要作用, 门座起重机械电气系统控制调速以前多采用定子调压、转子切换电阻调速等类型的调速方式, 这些调速方式相对投入经费不大, 但线路繁琐, 电机机械特性较软而且故障率高,调速效果差 ,能耗高,效率低。随着电子技术日益发展,起重机械调速控制无论在安全可靠性、控制精准性等方面大大提高。本文工控网小编通过详细阐述安川 H1000系列的重载高性能变频器在门座起重机电气系统调速的应用,希望给同行工作中有所启发。 一、系统概述 变频器和制动单元
本机的电气系统主要包括:主起升机构、副起升机构、旋转机构、变幅机构和大车运行机构 ,以及电源系统、超载超速、超行程保护、控制系统、照明、讯响和电缆卷筒等组成。主起升机构、副起升机构、旋转机构、变幅机构和大车运行机构采用全变频控制调速, 由于机构动作工艺要求, 考虑主起升机构、副起升机构和大车行走机构采用一套变频器控制; 旋转机构、变幅机构采用一台变频器控制, 变频器输出各机构电源采用接触器隔离供给。各机构电器设备配置如下: 1、起升机构 +大车行走机构:变频器是, CIMR-HB4A0260,制动单元是, CDBR-4220B , 配置一套。通讯采用 Profibus-dp 卡和 PLC 通讯模块链接。 起升机构是实行闭环矢量控制, 起升电机轴和变幅电机轴都装有经弹性连轴节连接的光电编码器,构成矢量闭环调速。 2、旋转 +变幅机构:变频器是, CIMR-HB4A0180, 制动单元是, CDBR-4045B , 配置 2套。通讯采用 Profibus-dp 卡和 PLC 通讯模块链接。 安川 H1000系列变频器属于重负载高性能变频器, 其具有出色的过载能力, 变频器选型是按照超重负荷特性选取,其承受 150%的负荷持续时间为 3分钟,在闭环式时只有 0.3赫兹频率输出的情况下都有 2倍力矩输出,闭环矢量控制精度可达1:1500. 3、变频器选取计算 变频器选取必须满足变频器容量选择公式: PCN ≥ K 1 *K*PM/η*cosΦ 其中:K 1—容量过载系数,一般选取 1.1-1.2倍; K —电流波形修正系数, PWM 方式选取 1.05-1.1; η—电动机效率,通常选取约 0.85; cos Φ—电动机功率因数,一般选取 0.75. ; PM —负载所需求的电动机轴的输出功率(KW 。 二、电气原理
30-TON-电磁式B.T.C电气控制系统-0705 D
完成。驱动与控制系统由PLC、调速装置、机上监控管理系统及其相互间的通讯装置等组成。同时还有电缆卷筒、各机构的限位装置以及根据起重机安全规程所规定的各种安全保护装置等辅助机构。起升、小车牵引、俯仰、大车行走机构均采用先进的交流变频调速方案，PLC作为控制的核心，优化了起重机的控制性能。以下将详细介绍该起重机的电气控制系统，并对电磁系统做一简要介绍。 2 电气控制系统 2.1 系统的组成 该起重机的电控系统由高压和低压两部分组成。高压部分由高压电缆卷筒、高压电缆和高压开关柜组成。高压电源通过电缆卷筒送至机械房高压开关柜上，再通过一台1000KVA的三相干式高压变压器将高压电转换为380V电源为起升、电磁、大车、小车/俯仰机构提供动力电源。低压部分包括：PLC控制主站、计算机工控系统和动力传动系统。动力传动系统又包括：起升机构、大车机构、小车/俯仰机构、电磁机构。高低压两部分通过一台三相干式变压器联系在一起，共同组成了整套电气控制系统。 2.2 系统的网络配置
B.T.C的中央控制器采用西门子S7-300系列PLC，CPU 选用的是CPU315-2DP，它作为控制系统的主站与ET200、各机构传动变频器、绝对值编码器通过PROFIBUS总线协议共同组成了整套电控系统的网络配置。这台起重机起升高度高，悬臂跨度大，司机室分站又是可移动的，其PROFIBUS通讯总线要经过小车滑触线才能接至司机室分站当中，导致PROFIBUS通讯电缆总长度过长，传输信号衰减，影响整机通讯系统的正常运行，为了解决这一问题，在这套电控系统中，我们将绝对值编码器通过光纤链路模块与PROFIBUS总线连接，这样不仅缩短了通讯电缆的长度，而且，光纤作为传输信号的介质不受外界的干扰，大大提高了通讯系统的稳定性。系统的网络配置如图1所示。另外，在系统中还配置了CMMS 系统用于监视和记录起重机运行情况，并将起重机的故障输出形成报表，记录存档，以备日后检查和维修设备时查看；同时，在司机室分站中配置了一台触摸屏，能够快速、直观、准确的实现人机交换。
液控履带起重机电气控制原理 1. 液控系统的概念 履带起重机的主要运行机构如起升、回转、变幅、行走等机构，如果这 些机构中的泵、阀、马达的运行方式不是主要由电信号驱动的，而是由先导 比例液压驱动主阀或者由手动直接驱动主阀阀芯而改变液压回路的系统， 则 称此类履带起重机的液压系统为先导液压控制系统或者简称为液控系统。 手动直接驱动主阀阀芯的部分原理图如图 1所示，为一个小吨位汽车吊 的原理图。主阀的放大图如图2所示。这类一般用于小吨位起重机产品，如 20吨以下汽车起重机等。 -1- r ----- ； --- 1 图1小吨位汽车吊原理图 n|--rFH 十 L.. r \< 1 |_ \ I --------- 回转 I 起升 变幅 2 si i i —+ 主阀 图2手动阀原理图
先导比例液压控制的典型原理图如图 3所示。一般用于小吨位汽车吊和履带 吊，如50-100吨左右。它的主要特点之一就是主机构的油路的改变采用先导油 压进行控制，因此，手柄的驱动力可以很小。 电控系统指的是在对液压系统的控制过程中，泵、阀或马达等机构采用的是 电信号控制。泵可以是电比例变量泵，电信号的大小直接控制泵排量的大小； 阀 可以是开关阀也可以是比例阀，马达也一样。图4是一种电控开关主阀的原理图， 图5是一种电比例控制的马达原理图。 图5电控开关主阀的原理图 图3先导比例液压控制原理图 y 一 _____
电制动阀 图6电比例控制的马达原理图 2. 液控系统的控制框图 由于相关的电气控制点比较少，控制逻辑也比较简单，因此，电气控制的主 要方面有力限器的控制和相关信息的显示说明等。 对液控的履带起重机进行分析，可以将电气系统分成如下几部分： 1） 人机界面：包括各类的显示灯、组合仪表、视频系统等； 2） 安全限制装置：包括力限器系统、限位开关、传感器等； 3） 工作操作装置：包括手柄、脚踏板、遥控器等； 4） 执行装置：包括各类开关、继电器、灯具等电器元件。 整车控制系统的框图如图7所示。 力限器系统是整车安全运行的核心，实时计算整车的力矩限制参数，并显示 实际载荷和额定载荷，给出超载或超角度的限制信号给电气系统， 电气系统再切 段相应的危险回路。如果是超载，则切段向下变幅和起升动作。如果是超角度， 则切段向上变幅动作。 各类安全限位及传感器的信号输入到组合仪表， 进行显示和报警，包括液压 系统的参数如压力、发动机系统的参数如转速、机油压力等，还包括卷扬的三圈 保护限位、吊钩高度限位等。这些限位信号经过继电器的电流开关控制作用， 对 起升马达 马达排量调节比例阀 ra 电平衡阀 az I:
门座起重机电气系统 门座起重机的动力设备就是电动机。为了满足生产的需要，进行各种 动作，必须通过各种不同的电器组合成各种不同的控制线路，对电动机实 施控制，使电动机能自动启动、反转、调速和制动。另外，还需进行如超重、超程、稳性及各种电气安全保护。一门座起重机的供电 电缆馈电是最普通的馈电方法，如图5—8所示。电缆一端接上电源，另一端固定在起重机支腿电缆卷筒上，电缆卷筒中心装有滑环，电流经电 缆滑环(位于电缆卷筒中心)引到起重机上。 电缆随起重机移动而收放，一般用活配重来带动电缆卷筒转动。在卷 筒轴上装有绳轮，钢丝绳卷绕在绳轮上，且钢丝绳的一端固定在绳轮上， 而另一端绕过固定在支腿上部的滑轮挂住活配重。当起重机移动距电箱愈 来愈远时，由于电缆拉力使电缆卷筒转动，绳轮跟着转动，将钢丝绳绕在 绳轮上使活配重提起。当起重机移向配电箱时，由于活配重的下降，使电 缆卷筒反转，将电缆卷回。用活配重收放电缆，简单可靠。2．滑触馈电滑触馈电是沿起重机运行路线上敷设光导线或角钢，在运行机构上装 有受电器，用滚动或滑动接触，将电流传递至各驱动机构。滑触馈电在门 座起重机上应用较少。大连港的半门座起重机上采用此方法供电。3．地 沟馈电 地沟馈电与滑触馈电属同一类型，所不同的是滑触设备被安置在地沟中，如图5-9所示。为了安全生产，不妨碍行人和流动机械的运行，用软 钢带或铰链 钢板将整个地沟盖上，起重机经过时将板铲起，过后盖好。 图58电缆馈电示意图
1导轨；2走轮；3配电箱；4电缆插头 5电缆卷筒；6电缆；7门腿；8滑轮；9门机底座；10活配重；ll 机房 (二)中心受电器 门座起重机控制室及臂架随旋转机构转动，电流引入起重机后，必须 再用滑环受电器将电流接通。由于它位于门座起重机的旋转中心，又称中 心受电器，如图5一l0所示。它由一组相互绝缘的滑环固定在起重机的 转轴上，电刷安装在机架上，借助弹簧的压力与滑环保持紧密的接触。电 流自电刷传至滑环，再行至控制室总电源自动空气断路器，供全机用电。 根据不同需要，中心受电器滑环有三个到十多个不等，一般都余有一两个 滑环备用。(=)门座起重机总电源 图5-9地沟馈电示意图(三)门座起重机总电源 图5一ll为Ml0—25型门座起重机电源线路原理图，Ml025型门座 起重机来用交流三相380／220V、50Hz的电源。电源A码头电网经电缆送至电缆转筒滑环ZG，再经过中心受电器ZS，最后由总自 动空气断路器QF控制全机供电。QF有短路、欠压、过载等多种保护作用。它的T作原理是，当码头电网与整机联通时，指示灯lHl。绿色亮，表示 电源接通。合闸后，由于联动触点作用，lHl。灭，同时2H1．红色亮， 表明控制屏带电，可以启动。SB为事故紧急停车按钮，如急需停车，呵 按下SB，自动空气断路器立刻跳闸，使整机停电，指示灯lHl。重新亮。 UR 分别接到开关lQM、3QM、5QM