桥式起重机的电气控制系统和设备

桥式起重机技术参数桥式起重机是一种重型起重设备，常用于工业和建筑现场。

它由桥梁、起重机和绞车组成，可以在不同方向上移动并进行起重操作。

桥式起重机具有吊运能力强、适应性广、稳定性好等特点，被广泛应用于各种场景，如码头、港口、工厂、仓库等。

以下是桥式起重机的一些常见的技术参数：1.吨位和起重高度：桥式起重机的吨位指的是起重机能够承载的最大重量，起重高度是起升机构能够起升的最大高度。

吨位和起重高度是选择桥式起重机时需要考虑的两个重要参数。

2.跨度：桥式起重机的跨度指的是两端轨道（支承桥梁的轨道）之间的水平距离。

跨度的大小决定了起重机的使用范围和适应性。

3.起升速度和移动速度：起升速度是指起重机进行升降操作时的速度，而移动速度是指起重机在轨道上移动时的速度。

起升速度和移动速度是桥式起重机操作效率的重要参数。

4.控制方式：桥式起重机可以采用手动、电动和遥控等多种控制方式。

不同的控制方式具有不同的操作灵活性和效率，可以根据需要选择合适的控制方式。

5.安全设备：为了确保起重作业的安全性，桥式起重机通常配备有多种安全设备，如限位器、重载保护器、风速传感器等。

这些安全设备可以监测和控制起重机的运行状态，确保其在安全范围内工作。

6.材料和结构：桥式起重机的主要材料通常采用优质钢材，具有高强度和耐腐蚀性。

起重机的结构设计要考虑到各种力学因素，确保起重机能够承受起重负荷的作用力。

7.电气系统：桥式起重机的电气系统包括电动机、控制器、传感器等。

电气系统的设计要能够确保起重机的正常运行和安全操作。

8.维护和保养：桥式起重机需要定期进行维护和保养，以确保其长期稳定运行。

维护和保养工作包括润滑、检查、清洁和更换磨损部件等。

总之，桥式起重机的技术参数对于选择适合的起重设备非常重要。

根据具体的工作需求和工作环境，选择合适的桥式起重机，并根据其技术参数进行操作和维护，可以提高工作效率并确保工作安全。

桥式起重机电路设计中PLC控制技术的应用电气控制系统、金属结构和传动机构是桥式起重机的三大组成部分。

其中传动结构主要是升降及大小车运行的机构,像卷筒、减速、钢丝绳等装置;电气控制则包括电器元件、供电系统和电控系统三部分。

一、起重机总体系统设计桥式起重机的PLC控制系统主要包括限位器、主令控制器、PLC、5台电动机(两台大车电动机)、4台变频器和保护输入等内容。

此系统有28个输出点, 25个输入点,I/O接口共53个。

控制核心选用西门子S7-224,通信接口为选用通信能力较强的RS-485接口。

连接外部数字量的扩展模块有7个,其输出方变压器为式为晶体管和继电器两种方式,控制能力较强。

其中晶体管输出更能适应频繁开合的运行节奏,使用寿命相对较长。

其系统具体设计如下:1.安全设计要求桥式起重机PLC信号输入方式是通过控制台或控制手柄来完成各种动作的信号输入。

如主副钩的起降、小车后退及前进、打车的左右行等,并且互锁同一动作的不同运动方向及执行装置的速度。

设置报警或电铃装置一旦出现故障可自动启动报警。

报警应在起重机启动之前,必须是电铃未响前起重机绝对不运行。

同时应设置各种限位开关、限制器和紧急断电开关,以满足各种情况下电源报警或自动切断的需要。

还应在通道口设置联锁保护电路,以控制门栏。

2.设计控制信号控制信号的设计应在桥式起重机的运行结构及情况和主电路分析的基础上进行。

控制信号主要包括:主副钩速度、升、降控制信号;大车及小车速度、前、后控制信号;运行的启、止及安全栏的开关;主副升限位、小车前进与后退限位、大车左右行限位等限位信号;超载限动、过流继电器和电铃信号等。

共有35个输入信号和反馈信号。

输出信号包括:主副钩降、升及其速度,小车高、低速、前、后和高速自保;大车速度、左、右和两个高速自保以及启动信号的输出,紧急停止和电铃输出等共计22个。

(其控制功能见下图1.)上述数据均是确定PLC的依据。

二、控制系统的设计与确定1.PLC设计确定PLC设计必须按照以下原则进行:符合控制分析系统要求,按照被控对象的情况来确定动作及其完成的顺序,并概括出顺序的功能;PLC类型的确定应适合工艺要求,确定I/O点类型及点数,估计其内存存量;而后选取相应硬件设计,了解所选PLC产品功能,并根据实际需要对其进行软件编程和设计外电路,绘制出控制系统接线原理图;按照控制系统要求把功能顺序图转为梯形图,并应用软元件列表将其程序用途详细标明,以供设计、维护、调试和检修使用;对PLC控制系统进行模拟调试和现场调试,检查各种外接信号源及控制信号的运行情况,并观察其输入、输出间的变化是否符合要求,并进行调整修改。

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。

桥式起重机工作原理与操作桥式起重机是一种常见的起重设备，其工作原理和操作是需要掌握的重要知识。

本文将从桥式起重机的工作原理和操作两个方面进行介绍。

一、桥式起重机的工作原理桥式起重机是由桥架、起重机械和电气设备组成的。

其工作原理主要通过使用电动机驱动机械部分，实现物体的起升、行走和转动。

1. 起升机构：起升机构由电动机、减速器、卷筒和钢丝绳组成。

电动机通过减速器带动卷筒旋转，钢丝绳绕在卷筒上，通过钢丝绳的收放，实现物体的起升和下降。

2. 行走机构：行走机构由电动机、减速器和轮组成。

电动机通过减速器带动轮旋转，使起重机在轨道上进行行走。

3. 转动机构：转动机构由电动机、减速器和回转机构组成。

电动机通过减速器带动回转机构旋转，使起重机能够在水平方向上进行转动。

4. 控制系统：控制系统由电气设备组成，通过控制按钮和控制台，实现对起重机各部分的控制。

桥式起重机的工作原理是通过电动机驱动各个机构的运行，实现物体的起升、行走和转动。

通过控制系统的操作，可以实现对起重机的精确控制。

二、桥式起重机的操作桥式起重机的操作需要经过培训和掌握一定的技巧。

以下是桥式起重机的操作步骤：1. 起重前的准备：在起重前，需要检查起重机的各个部分是否正常工作，包括起升机构、行走机构和转动机构等。

同时，还需要检查起重物体的重量和重心位置，确保起重机的安全运行。

2. 起升操作：首先，将起重机移动到起升位置，并将起重机的钢丝绳固定在物体上。

然后，通过控制系统，将起重物体缓慢起升到所需的高度。

在起升过程中，需要保持起重物体的稳定，避免晃动。

3. 行走操作：起重机的行走操作需要根据具体情况进行。

在行走前，需要确保行走轨道的平整和稳定。

通过控制系统，将起重机缓慢移动到目标位置。

在行走过程中，需要注意避免与障碍物的碰撞。

4. 转动操作：转动操作需要根据起重物体的位置和要求进行调整。

通过控制系统，将起重机慢慢转动到合适的位置，以便进行起升、放下或移动。

桥式起重机是一种常用的起重设备，主要由以下部分组成：
1. 桥架：这是桥式起重机的主要部分，类似于一个高架平台，上面有轨道，起重机操作台和相关电气设备都安装在轨道上。

桥架可以沿着两侧的轨道平行移动，以便于货物运输。

2. 起重机电机和减速器：这是驱动桥架移动的设备，通过齿轮转换，把电机转动转换为桥架运动的线性运动。

减速器可以控制吊起重物的速度，确保了起重机的操作稳定性。

3. 操纵系统：这是一种控制起重机移动和起重的控制系统，需要操作人员来控制。

包括按键、显示屏、无线遥控器等，可以控制起重机的上升、下降、左右移动和旋转等动作。

4. 吊钩和吊具：吊钩是用来吊装和卸载货物的，而吊具则是一种辅助设备，可以帮助吊钩更好地固定和提取货物。

5. 安全装置：包括防坠落装置、紧急制动装置、重量限制器等，以确保在特殊情况下可以及时停止起重机的运行，保护设备和人员的安全。

6. 货物支撑装置：这是用来支撑和固定货物在空中的装置，可以保证货物在运输过程中的稳定性和安全性。

7. 支撑结构：这是整个起重机的框架和基础，包括底座、立柱、横梁等部分，支撑着桥架、吊钩和其他装置。

此外，桥式起重机还有一系列的控制系统和安全设施，如无线遥控系统、安全带、安全网、防坠落装置等，以确保操作的安全性和便捷性。

总的来说，桥式起重机是一种集运动系统、控制系统、安全设施和货物支撑装置于一体的复杂设备，广泛应用于工厂、仓库、码头等场所的货物运输和装卸工作。

桥式起重机上电器和机械安全装置的作用桥式起重机是重要的物料 handling 设备，它被广泛应用于建筑工地、码头、工厂等场所。

桥式起重机通常由机械构件和电气部件组成，其中电气部件主要是控制系统（电器系统）。

作为起重机的重要部分，电器系统不仅用于控制机械系统的移动和操作，而且具有保障起重机运行安全的重要作用。

桥式起重机上电器的作用桥式起重机上安装的电器设备包括控制盘、控制器、限位开关、电动马达、电缆、制动器以及其它相关设备等。

这些设备通过有序的运转，调节起重机的启动、停止、方向、速度、高度等。

具体来说，桥式起重机上电器的作用如下：1. 外部环境监控桥式起重机是在各种恶劣环境下工作的，在这种情况下，不仅正常运行需要注意环境的变化，保持通畅的运行路线，同时，还要防范一些的外界天气因素，如电力串扰、雷击等。

因此，起重机上面的电器设备就必须负责监控和保障这些情况，确保起重机在变化多样的目标对象下，安全、可靠、高效的完成作业。

2. 控制桥式起重机的高度在起重过程中，电器系统通过控制马达电压大小，从而控制钢丝绳的升降，从而控制起重物的位置和高度。

需要合理调节电压的大小，来保障起重物的稳定和合理操作。

3. 操纵机械构件电器系统还可以控制机械构件的移动路径和速度，如起重机的进出口、摆臂的旋转、车体的移动等等。

这些运动都是电器设备通过发送电信号信号来进行控制的。

4. 加强起重机运行时的保护在起重机运行时，有时会出现机械构件减速过程中过大的惯性力，或者电缆断裂时的机动角度超出极限等问题，这些危险都会导致起重机的机械损坏或人员伤亡等事故发生。

为了能够最大限度地减低这些事故的发生率，电器系统还负责对起重机运行时的安全保护进行管理和检测，如在电气故障和电器装置异常的情况下，及时切断电源以防大的事故的发生。

桥式起重机上机械安全装置的作用除了电器系统外，机械安全装置也是保障起重机运行安全的重要因素。

机械安全装置可以有效地防止机械构件和载货进入禁区，防止因操作失误导致的误伤。

桥式起重机工作原理与操作桥式起重机是一种常见的起重设备，广泛应用于工业生产和建筑施工中。

它的工作原理和操作方法对于操作人员来说非常重要，因此本文将从工作原理和操作两个方面进行介绍。

一、桥式起重机的工作原理桥式起重机是由主要构件桥梁、起重机械、电气设备和控制系统组成的。

桥梁是起重机的基本结构，由两侧的两个立柱和连接立柱的梁组成。

起重机械包括大车、小车和起重机构，它们可以协同工作来完成起重任务。

电气设备和控制系统用于控制和操作起重机。

当桥式起重机开始工作时，首先需要打开电源，然后通过控制系统将电能转化为机械能。

起重机械的运动是由电机驱动的，电机通过传动装置将动力传递给起重机械。

大车和小车上的电机分别驱动大车和小车的移动，起重机构上的电机驱动起重机构的升降。

这样，桥式起重机可以在水平和垂直方向上进行各种运动。

桥式起重机的操作是通过操纵杆、按钮或遥控器来完成的。

操作人员可以通过控制系统来控制起重机的各个动作，如大车的行走、小车的行走、起重机构的升降等。

操作人员需要根据起重任务的要求，合理地控制起重机的动作，以保证安全和高效的完成任务。

二、桥式起重机的操作方法桥式起重机的操作方法需要经过专门的培训和技能掌握，操作人员必须具备相关的知识和技能才能胜任这项工作。

下面介绍一下桥式起重机的操作方法。

1. 开机准备：操作人员需要检查起重机的各个部件是否正常，如电机、传动装置、制动器等。

同时，还需要检查起重机的安全装置是否齐全有效，如限位器、重载保护器等。

只有在确保起重机安全可靠的情况下，才能进行正式操作。

2. 起动操作：首先，操作人员需要按照规定的程序打开电源，并将起重机各个部件的电源开关打开。

然后，通过操纵杆、按钮或遥控器来控制起重机的各个动作，如大车的行走、小车的行走、起重机构的升降等。

3. 起重操作：在进行起重操作时，操作人员需要根据起重任务的要求，合理地控制起重机的动作。

在起吊物体时，应注意保持平衡，避免倾斜或晃动。

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。

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。