桥式起重机电气控制系统

第 4章 4.5
简单介绍 4.5.1 供电特点
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15/3t 桥式起重机电气控制系统
第 4章
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4.5.2 15/3t 桥式起重 机各运动机构的电气控制
第 4章
表4-1 工作状态表
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表4-2 作状态表 大车凸轮控制器4SA触点工
副钩小车凸轮控制器2SA-3SA触点
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4.1.2 桥式起重机的主要技术参数
1.起重量 单钩：5t、10t 双钩：15/3t、20/5t、30/5t、50/10t、75/20t、100/20t、 125/30t、150/30t、200/30t、250/30t，分子为主钩起重量，分母为 副钩起重量。 2.跨度 3.提升高度 4.运行速度 5.提升速度 提升速度≤30m/min 空钩速度：高达提升速度两倍 着陆低速≤4～6m/min 6.负载持续率 工作时间与工作周期时间之比，用Fs%表示。标准负载持续率：15%、 25%、40%、60%。 7.工作类型 有轻级、中级、重级和特重级四种。
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4.2
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起重电动机的工作状态
大车、小车移行机构的电动机其负载为反抗性恒转矩负载Tf（摩
擦转矩负载），电动机工作在正向电动与反向电动状态。 提升机构电动机其负载为位能性恒转矩负载Tw与反抗性恒转矩负载 Tf之综合。
4.2.1 提升负载时电动机的工作状态
T=TL= Tf+Tw 正向电动状态 T为电动机电磁转矩，TL为负载转矩。
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(1)起重机宜选用起重型断续周期工作制电动机，该机应启动电流小， 启动转矩大。 (2)能电气调速 选用绕线型异步电动机转子串电阻调速。 (3)能适应较恶劣的工作环境和机械冲击。 3.对电气控制系统的要求 (1)具有合适的升降速度，空钩能快速升降。 (2)调速范围 3：1，高者5～10：1。 (3)有适当的低速区 (4)提升第一档为预备级，用于消除传动系统齿轮间隙，张紧钢丝绳。 (5)起重机负载为位能性恒转矩负载，要有电动下放（强力下放）、倒 拉反接制动下放及发电反馈制动下放三种下放负载方式。 (6)电气与机械双重制动。 (7)要有完备的电气保护与联锁环节。
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3.倒拉反接制动状态 中载、重载的低速下放 T=TL=Tw-Tf ，T+Tf=Tw ，Tw为原动转矩 要点：①电动机定子电源相序与提升时相序同，产 生逆时针方向的旋转磁场。 ②为限制制动电流，转子串大电阻。 ③Tw拉着电动机反转，与旋转磁场方向相反。 ④按相对运动原理决定某一时刻N.S极下转子导体 切割磁力线方向，N极下导体向左，S极下导体向右。 ⑤按右手定则决定转子导体感应电动势和电流的方 向。 ⑥按左手定则决定转子导体受力方向，即可知电磁 转矩T方向与转子转速n相反。
4.3.4
保护电路分析
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1.欠电压保护 2.失电压保护与零位保护 3.过电流保护与短路保护 4.行程终端限位保护 5.安全保护
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4.4 主令控制器的控制电路
4.4.1 电路特点
1.主令控制器上升与下放各档，其触点通断情况是不对称的，使负 载获得不同的上升和下放速度。 2.绕线型异步电动机转子在每一档均串接三相对称电阻。 3.提升负载第一档为预备级，消除齿轮间隙，二至六档转速逐渐升 高，电动机工作于正向电动状态。 4.下放降J档亦为预备级，电磁制动器未松开，将电动机刹住，防 止重物溜钩，并可在空中平移。 5.下放第一、二档用于下放重载，电动机工作于倒拉反接制动状 态，获得稳定下放低速。 6.下放第三至五档用于轻载下放，且其位能转矩小于摩擦转矩，电 动机工作于反向电动状态，强力下放负载。 7.轻载下放，但其位能转矩大于摩擦转矩，电动机工作于反向发电 反馈状态，只可在下放第五档工作。
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4.3
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凸轮控制器的控制电路
4.3.1 电路特点
1.可逆对称电路 凸轮控制器左右各档其触点通断 情况对称，故电动机正反转工作情 况完全相同。 2.绕线型异步电动机转子在每一档 均串接三相不对称电阻。 3.用于控制提升机构时 (1)提升负载第一档为预备级，消 除齿轮间隙，二至五档转速逐渐升 高，电动机工作于正向电动状态。 (2)下放负载，电动机工作于反向 发电反馈制动状态，只能在下放第五 档工作。 (3)轻载下放Tw ＜Tf 时，电动机工 作于反向电动状态强力下放，可在下 放第一至五档工作
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4.5.3
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电气控制系统的保护、照明及信号电路
2.电气控制系统的照明及信号电路
1.电气控制系统的保护
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4.1.3 桥式起重机的电力拖动特点及控制要求
1.电力拖动系统的构成 小车电动机一台、大车电动机一至二台、提升电动机一至二台。 2.对起重电动机的要求 起重机负载图如右 提升机构四个工作阶段： 升降重物及空钩。 大、小车二个工作阶段： 平移重物及空钩。 停歇二个阶段：装卸货 一个工作周期≤10min。 三台电动机均为断续周期工作方式，电动机启制动频繁，为缩短启 制动时间，减少启动、制动损耗，起重机转子制成细长形，使飞轮惯 量GD2减少。
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4.2.2 下放负载时电动机的工作状态
下放负载时电动机的三种工作状态
1.反转电动状态 Tf＞Tw，负载很轻，不能依靠自重下降，而电动下放，称强力下放。 T=TL= Tf-Tw Tf= T+Tw
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轻载高速下放
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2.发电反馈制动状态
T=TL=Tw-Tf ， T+Tf=Tw ，此时Tw为原动转矩。 要点：①电源相序反接，产生顺时针方向的旋 转磁场。 ②Tw拉着电动机反转其转速超过反向同步转 速，与旋转磁场同向。 ③按相对运动原理决定某一时刻N.S极下转 子导体切割磁力线方向，N极下导体向左，S极下 导体向右。 ④按右手定则决定转子导体感应电动势和电 流方向。 ⑤按左手定则决定转子导体受力方向，即可 知电磁转矩T方向与转子转速n相反。
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4.4.2 提升重物的控制电路分析 各电器作用介绍
图4-14 PQR10B 主令控制器控制提升机构电动机机械转性
第 4章
4.4.3
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下放重物的控制电路分析
特点：1.降J档及下放一、二档，绕线型异步电动机定子按上升相 序接通三相电源，电动机均工作于倒拉反接制动状态。但降J档电磁 制动器无电，将电动机刹死。从降J至下放二档，转子外接电阻越来越 大，电动机下放重载的转速越来越高，但均低于同步转速。 2.若下放空钩或空载时误将主令控制器手柄置于下放第一、二档， 如果此时电动机的启动转矩比负载转矩还大，将出现负载不降反升的 现象。此时应立即将手柄扳至下放各档，就可避免此现象的发生。 3.下放第三、四、五档为强力下放，电动机工作于反向电动状态， 从下放第三至第五档，转子外接电阻越来越小，电机下放轻载的转速 越来越高，但不超过同步转速。 4.下放第五档亦可用于轻载下放高速，此时电动机工作于反向发电 反馈制动状态，电动机转速稍高于同步转速。
电气控制技术与技能训练
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第 4章
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4.1 桥式起重机概述
起重机分类：桥式、门式、塔式、旋转式。 桥式起重机又称行车、天车，尤以吊钩桥式起重机多用。 4.1.4 桥式起重机的主要机构及运动形式 结构：1.桥架 2.大车移行机构 3.小车 4.提升机构 5.驾驶室 桥式起重机的运动形式： ＊起重机由大车电动机驱动沿车间 两边轨道作纵向（前后）运动。 ＊小车及提升机构由小车电动机驱 动沿桥架主梁上的轨道作横向（左右） 运动。 ＊提升电动机驱动重物作升降运动。
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4.4.4
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保护电路分析
1.由强力下放过渡到反接制动下放时，避免重载时高速下放的保 护环节 重载高速下降的成因：①重载时手柄却置于下放五档。②手柄从 下五档推回下二档时，在换挡过程中产生更高的重载下放速度。 消除方法：将触点KM217-24与KM924-25串联后跨接于触点SA8与线圈 KM9之间构成自锁电路，使得手柄通过下四、下三档时，电动机仍在下 五档工作，不会出现换挡时的高速。 2.保证转子串入反接制动电阻的情况下，电动机才进入倒拉反接 制动下放的联锁环节。 3.制动下放档位（下二档）与强力下放档位（下三档）相互转换 时防止出现机械制动的保护环节。 4.顺序联锁保护环节。 5.完善的保护环节：过电流保护、零电压保护与零位保护、短路 保护、限位保护等。
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4.3.2
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主电路分析
各电器作用介绍 在凸轮控制器手柄不同位置，电 动机转子各相接入的电阻均不相同， 可得不同的转速。
第 4章
4.3.3
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控制电路的分析
注意：下放重载时，凸轮控制器手柄应由零位直接扳至下放第五 档，中间不得停留。 为使下放负载时准确定位，将手柄在下放第一档与零位间来回操 作，由电磁抱闸配合便可获得下放低速。