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1、桥式起重机电气控制系统桥式起重机电气控制系统桥式起重机桥式起重机 单梁桥式起重机单梁桥式起重机 双梁桥式起重机双梁桥式起重机单主梁吊钩门式起重机单主梁吊钩门式起重机汽车起重机汽车起重机旋转起重机旋转起重机 缆索起重机缆索起重机桥式起重机的结构桥式起重机的结构 桥桥式式起起重重机机一一般般由由桥桥架架（又又称称大大车车）、装装有有提提升升机机构构的的吊吊运运车车、大大车车移移行行机机构构、操操纵纵室室、小小车车导导电电装装置置（辅辅助助滑滑线线）、起重机总电源导电装置（主滑线）等部分组成。起重机总电源导电装置（主滑线）等部分组成。986543217桥式起重机概述桥式起重机概述1-驾驶室驾驶室 2
2、-辅助滑线架辅助滑线架 3-交流磁力控制盘交流磁力控制盘 4-电阻箱电阻箱 5-起重小车起重小车 6-大车拖动电动机大车拖动电动机 7-端梁端梁 8-主滑线主滑线 9-主梁主梁桥式起重机示意图桥式起重机示意图桥式起重机概述桥式起重机概述一、一、桥式起重机的构造与分类桥式起重机的构造与分类 起重机种类：起重机种类：门式、塔式、桥式、汽车吊（小型）、吊葫芦（小型）。门式、塔式、桥式、汽车吊（小型）、吊葫芦（小型）。广泛应用于车间、仓库内部、码头、车站、建筑工地、港口等场所。广泛应用于车间、仓库内部、码头、车站、建筑工地、港口等场所。桥式起重机组成：桥式起重机组成：桥架、大车及小车移行机构、桥架、大
3、车及小车移行机构、提升机构（主钩、副钩）等。提升机构（主钩、副钩）等。桥式起重机主要技术参数：桥式起重机主要技术参数：起吊重量、跨度、提升速度、提升高度等。起吊重量、跨度、提升速度、提升高度等。电力拖动要求：电力拖动要求：重载起动；电气调速；断电抱闸制动；设置预备级（张紧钢丝）；重载起动；电气调速；断电抱闸制动；设置预备级（张紧钢丝）；保护：保护：零压、过载、短路、限位等安全措施。零压、过载、短路、限位等安全措施。控制方式：中小型控制方式：中小型 凸轮控制器、变频调速；凸轮控制器、变频调速；大中型大中型 主钩主令控制器主钩主令控制器+磁力控制屏，其余凸轮控制器磁力控制屏，其余凸轮控制器 变频调
4、速。变频调速。二、桥式起重机的主要技术参数二、桥式起重机的主要技术参数三、桥式起重机对电力拖动和电气三、桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求控制的要求（一）起重用电动机的特点（一）起重用电动机的特点（二）提升机构与移动机构对电力拖动自（二）提升机构与移动机构对电力拖动自动控制的要求动控制的要求四、起重机电动机的工作状态（一）（一）提升物品时电动机的工作状态提升物品时电动机的工作状态 提升物品时，电动机负载转矩TL由重力转矩TW 及提升机构摩擦阻转矩Tf两部分组成，当电动机电磁转矩T克服TL时，重物被提升；当T=TL时，重物以恒定速度提升。由此出发，可作出如图4.3所示特性，此时电动机处于正向电
5、动状态。（二）（二）下降物品时电动机工作状态下降物品时电动机工作状态 1.反转电动状态 当空钩或轻载下放时，由于负载重力转矩小于提升机构摩擦阻转矩，此时依靠重物自身重量不能下降。为此，电动机必须向着重物下降方向产生电磁转矩，并与重力转矩一起共同克服摩擦阻转矩，强使空钩或轻载下放，这在起重机中常叫做强力下降。电动机运行在-na下，以na速度下放重物。2.再生制动状态 在中载或重载长距离下降重物时，可将提升电动机按反转相序接线，产生下降方向的电磁转矩T，使电动机很快加速并超过电动机的同步转速。此时，转子绕组内感应电动势和电流均改变方向，产生阻止重物下降的电磁转矩。当T=TW-Tf时，电动机以高于同
6、步转速的速度稳定运行，所以可称为超同步制动。3.倒拉反接制动状态在下放重型载荷时，电动机定子仍按正转提升相序接线，但在转子电路中串接较大电阻，这时电动机起动转矩小于负载转矩TL，因此电动机就被载荷拖动，迫使电动机反转，反转以后电动机的转差率增大，转子的电动势和电流都加大，转矩也随之加大，直至T=TL，在nc稳定运行。此时若处于轻载下放TW时，将会出现不但不下降反而上升之后果，如图中d点工作，以nd上升。4.单相制动状态主令控制器工作原理 一、主令控制器的结构一、主令控制器的结构 图中1与7为固定于方轴上的凸轮块；3是静触头；4是动触头，固定于绕轴6转动的支杆5上。当转动方轴时，凸轮块随之转动，
7、当凸轮块的凸起部分转到与小轮8接触时，推动支杆5向外张开，使动触头4离开静触头3，将被控回路断开。当凸轮的凹陷部分与小轮8接触时，支杆5在反力弹簧作用下复位，使动、静触头闭合，从而接通被控回路。这样安装一串不同形状的凸轮，可使触头按一定顺序闭合与断开。10t桥式起重机典型电路 主电路介绍：主电路介绍：Q1Q3Q1Q3为凸轮控制器为凸轮控制器 YBYB为断电抱闸制动装置电磁铁线圈为断电抱闸制动装置电磁铁线圈 KMKM用于电路保护用于电路保护 合上合上QF QF 凸轮控制器凸轮控制器Q1Q3Q1Q3均在零位时，按均在零位时，按动启动按钮动启动按钮 KMKM线圈通电、触点闭合线圈通电、触点闭合;通过
8、操作通过操作Q1Q3Q1Q3可分别驱动电动机可分别驱动电动机M1M4M1M4工作，工作，实现大、小车的移动和吊钩的提升实现大、小车的移动和吊钩的提升/下降。下降。卷扬机主电路卷扬机主电路 卷扬机为位能卷扬机为位能性负载。采用性负载。采用绕线绕线式异步电动机转子式异步电动机转子串五级不对称电阻串五级不对称电阻，以满足起动和调速以满足起动和调速的基本要求。的基本要求。凸轮控制器凸轮控制器Q1Q1有零位，左、右各有零位，左、右各五档工作位置；五档工作位置；1212对触头。对触头。触头触头Q10Q13Q10Q13用于正反转控制。用于正反转控制。卷扬机主电路卷扬机主电路 触点触点Q14Q18 用于短接转
9、子电阻。用于短接转子电阻。手柄的手柄的15档操作工档操作工位，转子电阻从大位，转子电阻从大到小切除。到小切除。触点触点Q19、Q1A用于限位保护用于限位保护.触点触点Q1B用于零用于零位起动（多条件启位起动（多条件启动控制）。动控制）。1 1、主钩提升运动：、主钩提升运动：预备级：预备级：Q1Q1在向上位置在向上位置11触点触点1 1、3 3闭合闭合提升电提升电机机M1M1正转（触点正转（触点4848均不均不闭合）闭合）电动机转子全电动机转子全电阻，工作在机械特性电阻，工作在机械特性1 1。用于绷紧钢丝绳的用于绷紧钢丝绳的预备级或提升空钩和轻预备级或提升空钩和轻载。以及在倒拉反接制载。以及在倒
10、拉反接制动状态下，低速下放位动状态下，低速下放位能负载。能负载。1 1、主钩提升运动：、主钩提升运动：重物提升重物提升 Q1Q1转至向上位转至向上位置置2 2、3 3、4 4、5 5时，时，转子电阻依次减小，转子电阻依次减小，提升速度依次提高。提升速度依次提高。（负载转矩加大）负载转矩加大）1 1、主钩提升运动：、主钩提升运动：低速提升重物的方法低速提升重物的方法 点动断续操作，将点动断续操作，将操作手柄往返于提升与操作手柄往返于提升与零位之间，电动机工作零位之间，电动机工作在正向启动与抱闸制动在正向启动与抱闸制动的交替工作状态，可低的交替工作状态，可低速断续提升负载。速断续提升负载。空钩下放
11、空钩下放 （摩擦性恒转矩负载）：（摩擦性恒转矩负载）：Q1Q1置于向下位置置于向下位置，Q1Q1触点触点Q10Q10、Q12Q12闭合闭合，M1M1接入反相序电源反转，接入反相序电源反转，Q1Q1在下降位置在下降位置1515。电动机工作在第三象限电动机工作在第三象限的机械特性，的机械特性，Q1 Q1 从向从向下下1 51 5挡调节时，空挡调节时，空钩下降速度依次提高。钩下降速度依次提高。2 2、重物、重物(含空钧含空钧)下放的方法下放的方法2 2、重物、重物(含空钧含空钧)下放的方法下放的方法 高速下放重物高速下放重物 （位能性负载）：（位能性负载）：将将Q1Q1手柄经手柄经1414工位，工位
12、，迅速板至下降位置迅速板至下降位置5 5，电动，电动机转子不串电阻的回馈状机转子不串电阻的回馈状态，转速略高于同步转速态，转速略高于同步转速运行。运行。Q1Q1由下降位置由下降位置1 51 5移移动时，重物下放速度依次动时，重物下放速度依次降低。降低。操作注意：速度过高操作注意：速度过高时，注意操作安全时，注意操作安全2 2、重物、重物(含空钧含空钧)下放的方法下放的方法 低速下放重物低速下放重物 倒拉制动：倒拉制动：Q1手柄在上升位置手柄在上升位置1，由，由工件拖动电动机反转，在工件拖动电动机反转，在倒拉制动状态下低、匀速倒拉制动状态下低、匀速 下放重物。下放重物。断续点动：断续点动：Q1在
13、下降在下降15与与0位之间位之间往返操作，电动机在下放往返操作，电动机在下放与抱闸运动之间点动继续与抱闸运动之间点动继续工作，重物低速下放。工作，重物低速下放。小车：小车：控制线路与提升机构控制线路与提升机构相同，但小车电机的负载相同，但小车电机的负载为摩擦性恒转矩负载，工为摩擦性恒转矩负载，工作在机械特性的作在机械特性的1 1、3 3象限。象限。3 3、大、小车驱动、大、小车驱动 小车：小车：控制线路与提升机构控制线路与提升机构相同，但小车电机的负载相同，但小车电机的负载为摩擦性恒转矩负载，工为摩擦性恒转矩负载，工作在机械特性的作在机械特性的1 1、3 3象限。象限。3 3、大、小车驱动、大
14、、小车驱动 大车控制线路与小车相类大车控制线路与小车相类似，同为摩擦性恒转矩负载。似，同为摩擦性恒转矩负载。但大车两侧轮子分别用两组电但大车两侧轮子分别用两组电动机驱动（跨距过大）动机驱动（跨距过大），要，要求同步转动。求同步转动。所以，凸轮控制器所以，凸轮控制器Q3Q3增加增加了了1 1组转子电阻切除触点，可组转子电阻切除触点，可同时控制两台电动机同步工作同时控制两台电动机同步工作（电轴）。（电轴）。3 3、大、小车驱动、大、小车驱动4 4、保护电路、保护电路 L22L22：主电路中，主电源经主电路中，主电源经 QFQF、KMKM，其中一相过其中一相过KA2KA2接至电动机接至电动机V V相
15、端子，另两相相端子，另两相经经KAKA和和Q Q接至各电动机接至各电动机的的U U、W W端子，可以近似认为导线端子，可以近似认为导线L22L22与与L2L2等电位，但实际接线的位等电位，但实际接线的位置不同。置不同。起重机控制与保护电路中，起重机控制与保护电路中，SB2SB2为急停，为急停，SQMSQM、SQA1SQA1、SQA2SQA2为门开关，为门开关，Q1Q3Q1Q3为凸轮控制器的多条件启动触点，为凸轮控制器的多条件启动触点，SQ1SQ6SQ1SQ6为限位开关。为限位开关。4 4、保护电路、保护电路4 4、保护电路、保护电路 按动起动按钮按动起动按钮SB1KM通电自锁（通电自锁（Q1Q
16、3在在零位），在允许行程范围内，可操作零位），在允许行程范围内，可操作Q1Q3驱动驱动相应装置动作（提升运动、大、小车位移）。相应装置动作（提升运动、大、小车位移）。分析举例：分析举例：大车左行时，将大车左行时，将Q3移至大车右行位置，移至大车右行位置，Q39触点闭合（触点闭合（Q3A分断）分断）KM经经Q39和和SQ1的串联支的串联支路自锁。路自锁。在左、右极限保护范围内，在左、右极限保护范围内，KM的自锁状态可的自锁状态可始终保持，若过极限（故障）始终保持，若过极限（故障）压动压动SQ1 KM的线圈断电的线圈断电桥式起重机电路断电。其他分析从桥式起重机电路断电。其他分析从略。略。5 5、桥式控制的发展方向、桥式控制的发展方向 变频调速变频调速+PLC+PLC控制控制