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10T/50桥式起重机电气控制设计摘要桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。
本文重点研究起重机的控制，通过使用串电阻的调速方法已实现对电机的控制，从而控制起重机。
关键词：起重小车。
电动机；串电阻调速10T/50 bridge crane electrical control designABSTRACTBridge crane is a bridge in an elevated running track as a bridge-type crane, also known as Crane。
Bridge crane installed in the bridge along the track on both sides of the elevated vertical run，Lifting trolley along the bridge on the laying of the track in the horizontal run, which constitute the scope of work of a rectangle, you can take full advantage of the space bridge was being lifted the following materials, the hindered from ground equipment.Bridge crane widely used in indoor and outdoor warehouses, factories, docks and outdoor storage yard, etc.Bridge crane bridge crane can be divided into ordinary, simple beam bridge crane and metallurgical three special bridge crane.Lifting bodies, including the motor, brake, reducer, drum and pulle y blocks。
20/5t桥式主要部分电气工作原理20/5t桥式起重机经常移动的。
因此要采用移动的电源线供电,一般采用软电缆供电，软电缆可随大、小车的滑触线通过生产车间中常用的20／5t桥式起重机，它是一种用来吊起或放下重物并使重物在短距离内水平移动的起重设备，俗称吊车、行车或天车。
起重设备按结构分，有桥式、塔式、门式、旋转式和缆索式等多种，不同结构的起重设备分别应用于不同的场合。
生产车间内使用的是桥式起重机，常见的有5t、10t单钩和15／3t、20／5t双钩等。
下面以20／5t双钩桥式起重机为例分析一下20/5t桥式起重机控制线路。
20/5t桥式起重机主要由主钩（20t）、副钩（5t)、大车和小车等四部分组成。
如图10—17所示是20/5t桥式起重机的外形结构图。
1-驾驶室2-辅助滑线架3—交流磁力控制器4—电阻箱5-起重小车6—大车拖动电动7—端梁8-主滑线9—主梁图10-17 桥式起重机外形结构图20/5t桥式起重机由五台电动机组成，其主要运动形式分析如下:大车的轨道设在沿车间两侧的柱子上,大车可在轨道上沿车间纵向移动；大车上有小轨道，供小车横向移动；主钩和副钩都安装在小车上.交流起重机的电源为380V.由于起重机工作时是电刷引入起重机驾驶室内的保护控制盘上,三根主滑触线是沿着平行于大车轨道方向敷设在车间厂房的一侧.提升机构、小车上的电动机和交流电磁制动器的电源是由架设在大车上的辅助滑触线(俗称拖令线）来供给的；转子电阻也是通过辅助滑触线与电动机连接的。
滑触线通常用圆钢、角钢、V形钢或工字钢轨制成.10。
6.1 20/5t桥式起重机的工作原理1。
主电路分析桥式起重机的工作原理如图10-18所示。
大车由两台规格相同的电动机M1和M2拖动，用一台凸轮控制器Q1控制，电动机的定子绕组并联在同一电源上；YA1和YA2为交流电磁制动器，行程开关SQ R和SQ L作为大车前后两个方向的终端保护。
小车移动机构由一台电动机M3拖动，用一台凸轮控制器Q2控制，YA3为交流电磁制动器，行程开关SQ BW和SQ FW作为小车前、后两个方向的终端保护。
20/5t桥式主要部分电气工作原理20/5t桥式起重机经常移动的。
因此要采用移动的电源线供电，一般采用软电缆供电，软电缆可随大、小车的滑触线通过生产车间中常用的20／5t桥式起重机，它是一种用来吊起或放下重物并使重物在短距离内水平移动的起重设备，俗称吊车、行车或天车。
起重设备按结构分，有桥式、塔式、门式、旋转式和缆索式等多种，不同结构的起重设备分别应用于不同的场合。
生产车间内使用的是桥式起重机，常见的有5t、10t单钩和15／3t、20／5t双钩等。
下面以20／5t双钩桥式起重机为例分析一下20/5t桥式起重机控制线路。
20/5t桥式起重机主要由主钩（20t）、副钩（5t）、大车和小车等四部分组成。
如图10-17所示是20/5t桥式起重机的外形结构图。
1-驾驶室 2-辅助滑线架 3-交流磁力控制器4-电阻箱5-起重小车 6-大车拖动电动7-端梁 8-主滑线 9-主梁图10-17 桥式起重机外形结构图20/5t桥式起重机由五台电动机组成，其主要运动形式分析如下：大车的轨道设在沿车间两侧的柱子上，大车可在轨道上沿车间纵向移动；大车上有小轨道，供小车横向移动；主钩和副钩都安装在小车上。
交流起重机的电源为380V。
由于起重机工作时是电刷引入起重机驾驶室内的保护控制盘上，三根主滑触线是沿着平行于大车轨道方向敷设在车间厂房的一侧。
提升机构、小车上的电动机和交流电磁制动器的电源是由架设在大车上的辅助滑触线（俗称拖令线）来供给的；转子电阻也是通过辅助滑触线与电动机连接的。
滑触线通常用圆钢、角钢、V形钢或工字钢轨制成。
10.6.1 20/5t桥式起重机的工作原理1.主电路分析桥式起重机的工作原理如图10-18所示。
大车由两台规格相同的电动机M1和M2拖动，用一台凸轮控制器Q1控制，电动机的定子绕组并联在同一电源上；YA1和YA2为交流电磁制动器，行程开关SQ R和SQ L作为大车前后两个方向的终端保护。
小车移动机构由一台电动机M3拖动，用一台凸轮控制器Q2控制，YA3为交流电磁制动器，行程开关SQ BW和SQ FW作为小车前、后两个方向的终端保护。
浅谈20／5t桥式起重机PLC模拟控制台及电气线路的维修本文介绍了我院开发研制的20/5t桥式起重机PLC模拟控制台的结构及组成，并以部分实例总结了电气线路故障分析判断思路，并介绍了一些维修方法和维修经验。
标签：20/5t桥式起重机PLC 变频器故障分析故障维修桥式起重机是一种用来起吊和放下重物并使重物在短距离内水平移动的起重机械，俗称行车。
传统的行车采用的是绕线式异步电动机串接频敏电阻器进行启动和调速。
该继电器-接触器控制系统可靠性差，故障率高，维护困难，维护费用高；且在运行时，因频敏电阻器长期发热，电能浪费严重，接触器频繁吸合、分断，造成高次谐波污染。
故在我院的模拟设备中，用PLC代替继电器-接触器控制，用变频器调速代替电动机转子串接频敏电阻器调速。
采用该方式控制后，运行效果明显改善。
1 20/5t桥式起重机PLC模拟控制台的组成①模拟行车的输入部件：主令控制器、电子凸轮控制器、按钮、开关等。
②模拟行车的控制部件：中间继电器、交流接触器、PLC。
③模拟行车的保护部件：电流继电器、各仓门限位、主副钩及大小车的各级限位等。
④模拟行车的驱动输出部件：变频调速控制器、指示灯、电动机等。
2 20/5t橋式起重机PLC模拟控制台的特点在模拟控制台上，所有的控制与保护的实现应由PLC来完成，并能利用主令控制器和电子凸轮控制器完成对主钩、副钩、大车、小车的模拟操作和控制。
主钩、副钩、大车、小车的驱动由电机完成。
其中，主钩的操作用主令控制器来完成，其传动控制利用变频调速控制器来实现，主钩的速度在变频器的操作面板上显示。
该变频器共设置了六个档位的输出频率，用于主钩上升和下降的调速控制。
副钩、大车、小车的操作用电子凸轮控制器来完成。
我们所采用的PLC是由60点组成的，它有36个输入点，24个输出点。
可以完成系统逻辑控制部分控制电动机的正反转、调速等。
控制信号进入PLC，PLC经处理后，向变频器发出起停、调速等信号，使电动机工作。
20/5t橋式起重機電氣系統改造
摘要
本文分析了橋式起重機的電氣控制要求及繼電接觸器電氣控制系統的工作原理，總結了繼電接觸器電氣控制系統的不足，並利用PLC和變頻器技術，對橋式起重機的電氣控制系統進行了改造，以程式控制取代繼電器——接觸器控制，交流電動機調速方式採用變頻調速，從而實現了起重機的半自動化控制。
文中還詳細介紹了變頻器與相關配套元器件的選用方法，PLC多段速控制程式及PLC與變頻器控制系統的接線方法，橋式起重機PLC與變頻器控制系統的工作過程。
關鍵字
可編程控制器變頻器起重機電氣控制系統機床改造
一概述 (3)
（一）设计任务分析 (4)
（二）系统改造方案 (4)
二、桥式起重机继电接触器电气控制系统 (5)
（一）桥式起重机的主要结构及运动形式 (5)
（二）桥式起重机的电气控制特点 (6)
（三）、桥式起重机的对电力拖动的要求 (7)
（四）20/5t桥式起重机的电路工作原理 (9)
三、PLC、变频器控制系统的软硬件设计 (12)
（一）PLC简介及特点 (12)
(二) 变频器简介及特点 (14)
(三)PLC的机型选择及变频器的机型选择 (19)
（四）主钩电气控制线路 (20)
八副钩电气控制线路 (23)
（一）副钩电气控制线路 (23)
（二）副钩I/O分配表 (23)
（三）副钩梯形图 (24)
九小车电气控制线路 (25)
（一）小车控制线路 (25)
（二）小车控制程序I/O分配表： (25)
（三）小车梯形图 (26)
十大车电气控制线路 (27)
（一）大车控制线路 (27)
（二）大车I/O分配表 (28)
（三）大车梯形图 (29)
结束语 (30)
致谢词 (31)
概述
主鉤最大起重20T,副鉤最大起重5T，橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。
橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，起重小車沿
鋪設在橋架上的軌道橫行運行，構成一矩形的工作範圍，就可以充分利用橋架下麵的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。
橋式起重機廣泛地應用在室內外倉庫，廠房，碼頭和露天料場等處。
隨著工業自動化的發展，PLC、變頻器工廠設備中的應用越來越廣泛。
由於PLC的工作可靠性高，因此用PLC來代替傳統的交流控制器已成為一種必然趨勢。
橋式起重機可分為普通橋式起重機，簡易梁橋式起重機和治金專用橋式起重機三種。
普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構。
起重小車又有起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成。
起升機構包括電動機、制動器、減速器、捲筒和滑輪組。
電動機通過減速器，帶動捲筒轉動，使鋼絲繩繞上捲筒或從捲筒放下，以升降重物。
小車架是安裝起升機構和小車運行機構等部件的機架，通常為焊接機構。
普通橋式起重機主要採用電力驅動，一般是在司機室內操作，也有遠距離操作。
起重量可達五百噸，跨度可達60米。
簡易梁橋式起重機又稱梁式起重機，其結構組成與普通橋式起重機類似、起重量、跨度和工作速度均小，橋架主梁是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡單截面梁，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一般在工字梁的下翼緣上運行。
橋架可以沿高架上的軌
道運行，也可沿懸吊在高架下麵的軌道運行，這種起重機稱為懸掛梁式起重機。
治金專用橋式起重機在鋼鐵生產過程中可參與特定的工藝操作，其基本結構與普通橋式起重機相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機構或裝置。
這種起重機的工作特點是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。
主要有五種類型。
1）鑄造起重機
2）夾鉗起重機
3）脫錠起重機
4）加料起重機
5）鍛造起重機
（一）設計任務分析
1.瞭解20/5t橋式起重機的結構、作用；
2.瞭解工作原理；
3.進行何種改造；
4.進行軟體，硬體的設計；
（二）系統改造方案
橋式起重機的主要設備有:大車電機2臺、小車電機1臺、主鉤電機1臺、副鉤電機1臺，若仍採用繞線式電動機進行控制，則可以只選用PLC進行改造。
若車間工作環境比較惡劣，如腐蝕性粉塵，容易對電阻箱及電動機碳刷等設備部件腐蝕和過早老化，則可以採用鼠籠式電動機進行控制。
此時可以採用PLC加變頻器進行改造。
橋式起重機有大車2臺、小車電機1臺、主鉤電機1臺、副鉤電機1臺，共五臺電機，由於大車2臺電機是同步，因此在改造過程中共用一對
號變頻器進行控制，這樣共需要4臺變頻器。
結構圖2所示。
第一種方案優點是改造過程簡單，可以節約部分設備費用。
缺點是:
電動機轉子所串電阻易燒損和斷裂;
轉子串電阻調速，機械特性比較軟，負載變化時轉速也變化，調速效果不理想;
所串電阻長期發熱，電能浪費大，效率低。
而第二種方案中鼠籠式電動機價格便宜、經久耐用，在生產中受到工程歡迎，並且由PLC加變頻器進行控制，其調速效果更加穩定，電能可以充分利用。
根據以上兩種性價比選擇，該選用第二種方案，
二、橋式起重機繼電接觸器電氣控制系統
（一）橋式起重機的主要結構及運動形式
橋式起重機由大車、小車、提升機構（主鉤、副鉤及傳動變速機構）等部分組成。
橋式起重機的橋架稱為大車，大車可以沿車間兩側立柱上的軌道做縱向移動；大車上設有小車專用軌道，供小車沿軌道做橫向移動；主鉤和副鉤都裝在小車上，副鉤用來提升5噸以下較輕物件，主鉤用來提升不大於20噸的重物；副鉤在其額定負載範圍內可協同主鉤完成吊運工作，但不允許主、副鉤同時提升兩個物件；當兩個吊鉤同時使用時，起吊總重量大不能超過主鉤額定品質。
橋式起重機的主要運動有大車的縱向運動、小車的橫向運動及主鉤、副鉤的升降運動。
（二）橋式起重機的電氣控制特點
（1）三相電源是從沿著平行於大車軌道方向敷設在車間廠房一側的三根主滑觸線上，通過滑動集電刷引入；小車上電氣設備的供電以及電氣設備之間的連接是通過在橋架的一側裝設的21根小車導電滑線並經滑動集電刷引入。
（2）橋式起重機選用繞線轉子非同步電動機，以適應在重載下頻繁啟動、制動、反轉、變速等操作，繞線轉子非同步電動機轉子回路串電阻可得到較大的啟動轉矩，減小啟動電流，並具有一定的調速範圍。
（3）主鉤與副鉤要有合理的升降速度，空載、輕載要求速度快，以減小輔助工時；重載要求速度慢，轉速可降低為額定轉速的50%-60%；提升開始或重物下降至預定位置附近時採用低速，在30%額定速度附近分成幾檔，方便靈活操作。
（4）吊鉤提升的第一級作為預備級，啟動轉矩不能太大，一般限制在額定轉矩的50%以內，這是為了消除傳動間隙和張緊鋼絲繩，以避免過大的機械衝擊。
（5）當下放負載時，負載力矩為位能性阻力矩，電動機可運轉在電動狀態、負載倒拉反接狀態或再生發電制動狀態。
（6）有完備的零位、短路、超載和終端保護。
