桥式起重机控制线路

20 5t 桥式起重机控制线路桥式起重机控制线路 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 主电路分析主电路分析 桥式起重机的工作原理如图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所示 大车由两台规格相同的电动机M1和和M2拖动 用一台凸轮控拖动 用一台凸轮控 制器制器Q1控制 电动机的定子绕组并联在同一电源上 控制 电动机的定子绕组并联在同一电源上 YA1和和YA2为交流电磁制动器 行程开关为交流电磁制动器 行程开关SQR和和SQL 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 用一台凸轮控制器拖动 用一台凸轮控制器Q2控制 控制 YA3为交流电磁制动器 行程开关为交流电磁制动器 行程开关SQBW和和SQFW作为小车前 后两个方向的终端保护 副钩提升由电动机作为小车前 后两个方向的终端保护 副钩提升由电动机 M4拖动 由凸轮控制器拖动 由凸轮控制器Q3来控制 来控制 YA4为交流电磁制动器 为交流电磁制动器 SQU1为副钩提升的限位开关 主钩提升由电为副钩提升的限位开关 主钩提升由电 动机动机M5拖动 由主令控制器拖动 由主令控制器SA和一台磁力控制屏控制 和一台磁力控制屏控制 YA5 YA6为交流电磁制动器 提升限位开关为为交流电磁制动器 提升限位开关为 SQU2 下降限位开关下降限位开关SQU3 总电源由电源隔离开关总电源由电源隔离开关QS1控制 整个起重机电路和各控制电路均用熔断器作为短路保护 起重机的控制 整个起重机电路和各控制电路均用熔断器作为短路保护 起重机的 导轨应当可靠地接零 在起重机上 每台电动机均由各自的过电流断电器在作为分路过载保护 过电流导轨应当可靠地接零 在起重机上 每台电动机均由各自的过电流断电器在作为分路过载保护 过电流 继电器是双线圈式的 其中任一线圈的电流超过允许值时 都能使继电器动作 分断常闭触头 切断电继电器是双线圈式的 其中任一线圈的电流超过允许值时 都能使继电器动作 分断常闭触头 切断电 动机动机 I I KI5 YA5YA6 U13 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 QS1 KM QS2 M5 II U13 YA1 Q1 Q1 KI1 M1 II U13 Q2 YA2 M2 I Q2 II YA3 U13 Q3 U13 Q3 YA4 Q1 II KMUP KMD KMB M3M4 KI2 KI4 KI3 L1 L2 L3 W14V14 W11 V11 U11 W12 V12 U12 V13 U13 W13 1M11M3 2M12M33M13M3 V15 W15 4M1 4M3 3R5 3R4 3R3 3R2 3R12R1 2R2 2R3 2R4 2R5 1R1 1R2 1R3 1R4 1R5 4R1 4R2 4R3 4R4 4R5 KI R1 R2 R3 R5 R6 R7 R4 MMMMM 3 3 3 3 3 电电源源开开关关 主主钩钩 大大车车小小车车副副钩钩 制制动动上上升升下下降降 12345678 图10 18 20 5t交流桥式起重机的大车 小车 副钩凸轮控制器图 a SA1 KA SA2 KA SA5SA6 KMUP KM6 SA4SA7 SA8SA9 SA10 KM1KM2KM3KM4KM5 KM6 SA11 KM3KM4KM5KM6 QS3 FU2 KI5 V12 W12 KMUP KMUP KMD KMD KMD KMB KMB KMUP SQU2 SA3 KMD SA12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 151617 18 19 20 21 22 23 24 SQU3 0 IIIIII I QS L1L2L3 KM M2 KI KI1 KI3 M4 M1 II KI4 M3 U13 KI2 1M11M32M12M3 接接大大车车凸凸轮轮控控制制器器Q1 接接大大车车电电动动机机 a b V14W14V15W15 接接小小车车电电动动机机凸凸 轮轮控控制制器器Q2 接接副副钩钩电电动动机机 凸凸轮轮控控制制器器Q3 图 10 18 20 5t 交流桥式起重机的主令控制器原理图 b 图 10 18 XQB1 保护箱主回路原理图 c SBQ1 Q2Q3 SQ1SQ2SQ3SA KI1KI2 KI3KI4 KI KMFU1 FU1 KM KM Q2Q3 Q1 SQL SQR SQFW SQBW V12 W12 U13 SQU1 1 2 456 7 89 1011121415 16 17 18 19 20 2122 23 24 25 26 13 3 图 10 18 XQB1 保护箱控制回路原理图 d 表10 11 大车凸轮控制器触点通断表 表10 13 主令控制器触点通断表 V12 W13 3 4 V12 V13 W12 V13 W12 W13 1R5 1R4 1R3 1R2 1R1 2R5 2R4 2R3 2R2 2R1 18 19 18 20 54321054321 向向右右向向左左 Q1 KM6 54321054321 下下降降上上升升 SA KMB KMUP KMD KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 零零 位位 强强力力制制动动 6C KA SA12 SA1 SA2 SA3 SA4 SA5 SA6 SA7 SA8 SA9 SA10 SA11 注 该表中的 18 19 18 20 3 4 的标识参见图 10 18 d 表10 12 小车凸轮控制器触点通断表 表10 14 副钩凸轮控制器触点通断表 4 5 54321054321 向向后后向向前前 Q2 V14 3M3 V14 3M1 W14 3M1 W14 3M3 3R5 3R4 3R3 3R2 3R1 24 22 24 23 5 6 54321054321 向向下下向向上上 Q3 4R5 4R4 4R3 4R2 4R1 24 26 24 25 V15 4M3 V15 4M1 W15 4M1 W15 4M3 注 该表中的 24 22 24 23 4 5 的标识参见图 10 18 d 注 该表中的 24 25 24 26 5 6 的标识参见图 10 18 d 电源 过电流继电的整定值一般整定在被保护电动机额定电流的2 25 2 5倍 总电流过载保护的过电流继 电器KI是串联在公用线的一相中 它的线圈电流将是流过所有电动机定子电流的和 它的整定值不应超 过全部电动机额定电流总和的1 5倍 为了保障维修人员的安全 在驾驶室舱口门及横梁栏杆门上分别装有安全行程开关SQ1 SQ2和 SQ3 其常开触头与过电流继电器的切断触头相串联 若有人由驾驶室舱口或从大车轨道跨入桥架时 安 全开关将随门的开启而分断触头 使主接触器KM因线圈断电而释放 切断电源 同时主钩电路的接触器 也因控制电源断电而全部释放 这样起重机的全部电动机都不能起动运行 从而保证了人身的安全 起 重机还设置了零位联锁 所有控制器的手柄都必须扳回零位后 按下起动按钮SB 起重机才能起动运行 联锁的目的是为了防止电动机在电阻切除的情况下直接起动 否则会产生很大的冲击电流而造成事故 在驾驶室的保护控制盘上还装有一个单刀单投的紧急开关SA 串联在主接触器KM的线圈电路中 正常时 是闭合的 当发生紧急情况时 驾驶员可立即拉开此开关 切断电源 防止事故发生 电源总开关 熔断器 主接触器 KM 以及过电流继电器在都安装在保护控制盘上 保护控制盘 凸 轮控制器及主令控制器均安装在驾驶室内 便于司机操作 电动机转子的串联电阻及磁力控制屏则安装 在大车桥架上 供给起重机使用的三相交流电流 380V 由集电器从滑触线引接到驾驶室的保护控制盘上 再从保 护控制盘引出两组电源送至凸轮控制器 主令控制器 磁力控制屏及各电动机 另一相 称为电源的公 用相 则直接从保护控制盘接到各电动机的定子绕组接线端上 所有安装在小车上的电动机 交流电磁制动器 和行程开关的电源都是从滑触线上引接的 2 控制电路分析控制电路分析 1 主接触器主接触器 KM 的控制的控制 在起重机投入运行前 应当将所有凸轮控制器手柄扳到在起重机投入运行前 应当将所有凸轮控制器手柄扳到 零位零位 则凸轮控制器 则凸轮控制器 Ql Q2 Q3 在主接在主接 触器触器 KM 控制线路的常闭触头都处于闭合状态 然后按下保护控制盘上的起动按钮控制线路的常闭触头都处于闭合状态 然后按下保护控制盘上的起动按钮 SB KM 得电吸合 得电吸合 KM 主触头闭合 使各电动机三相电源进线有电 同时 接触器主触头闭合 使各电动机三相电源进线有电 同时 接触器 KM 的常开辅助触头闭合自锁 主接触的常开辅助触头闭合自锁 主接触 器器 KM 线圈便从另一条通路得电 但由于各凸轮控制器的手柄都扳到零位 只有线圈便从另一条通路得电 但由于各凸轮控制器的手柄都扳到零位 只有 L3 相电源送入电动机定相电源送入电动机定 子中 而子中 而 L1 和和 L2 两相电源没有送到电动机的定子绕组中 故电动机还不会运转 必须通过凸轮控制器两相电源没有送到电动机的定子绕组中 故电动机还不会运转 必须通过凸轮控制器 才能使电动机运转 才能使电动机运转 2 凸轮控制器的控制凸轮控制器的控制 20 5t 交流桥式起重机的大车 小车和副钩都是由凸轮控制器来控制的 交流桥式起重机的大车 小车和副钩都是由凸轮控制器来控制的 现以小车为例来分析凸轮控制器现以小车为例来分析凸轮控制器 Q2 的工作情况 小车凸轮控制器触点通断表参见表的工作情况 小车凸轮控制器触点通断表参见表 10 12 起重机 起重机 投入运行前 把小车凸轮控制器的手柄扳到投入运行前 把小车凸轮控制器的手柄扳到 零位零位 此时大车和副钩的凸轮控制器也都放在 此时大车和副钩的凸轮控制器也都放在 零位零位 然 然 后按下起动按钮后按下起动按钮 SB 主接触器 主接触器 KM 得电吸合 得电吸合 KM 主触头闭合 总电源被接通 当手柄扳到向前位置的主触头闭合 总电源被接通 当手柄扳到向前位置的 任一档时 凸轮控制器任一档时 凸轮控制器 Q2 的主触头闭合 分别将的主触头闭合 分别将 V14 3M3 和和 W14 3M1 接通 电动机接通 电动机 M3 正转 小正转 小 车向前移动 反之将手柄扳到向后位置时 凸轮控制器车向前移动 反之将手柄扳到向后位置时 凸轮控制器 Q2 的主触头闭合 分别将的主触头闭合 分别将 V14 3M1 和和 W14 3M3 接通 电动机接通 电动机 M3 反转 小车向后移动 反转 小车向后移动 当将凸轮控制器当将凸轮控制器 Q2 的手柄扳到第一档时 五对常开触头 的手柄扳到第一档时 五对常开触头 4 列 全部断开 小车电动机列 全部断开 小车电动机 M3 的转子的转子 绕组串入全部电阻器 此时电动机转速较慢 当凸轮控制器绕组串入全部电阻器 此时电动机转速较慢 当凸轮控制器 Q2 的手柄扳到第二档时 最下面一对常开触的手柄扳到第二档时 最下面一对常开触 头闭合 切除一般电阻器 电动机头闭合 切除一般电阻器 电动机 M3 加速 这样 凸轮控制器手柄从一档循序转到下一档的过程中 加速 这样 凸轮控制器手柄从一档循序转到下一档的过程中 触头逐个闭合 依次切除转子电路中的起动电阻器 直至电动机触头逐个闭合 依次切除转子电路中的起动电阻器 直至电动机 M3 达到预定的转速下运转 达到预定的转速下运转 大车的凸轮控制器 其工作情况与小车的基本类似 但由于大车的一台凸轮控制器大车的凸轮控制器 其工作情况与小车的基本类似 但由于大车的一台凸轮控制器 Q1 要同时控制要同时控制 M1 和和 M2 两台电动机 因此多了五对常开触头 以供切除第二台电动机的转子绕组串联电阻器用 大车两台电动机 因此多了五对常开触头 以供切除第二台电动机的转子绕组串联电阻器用 大车 凸轮控制器触点通断表参见表凸轮控制器触点通断表参见表 10 11 副钩的凸轮控制器副钩的凸轮控制器Q3的工作情况与小车相似 副钩凸轮控制器触点通断表参见表的工作情况与小车相似 副钩凸轮控制器触点通断表参见表10 14 但副钩带有 但副钩带有 重负载 并考虑到负载的重力作用 在下降负载时 应把手柄逐级扳到重负载 并考虑到负载的重力作用 在下降负载时 应把手柄逐级扳到 下降下降 的最后一档 然后根据速的最后一档 然后根据速 度要求逐级退回升速 以免引起快速下降而造成事故 度要求逐级退回升速 以免引起快速下降而造成事故 当运转中的电动机需做反方向运转时 应将凸轮控制器的手柄先扳到当运转中的电动机需做反方向运转时 应将凸轮控制器的手柄先扳到 零位零位 并略为停顿一下再作 并略为停顿一下再作 反向操作 以减少反向时的冲击电流 同时也使传动机构获得较平衡的反向过程 反向操作 以减少反向时的冲击电流 同时也使传动机构获得较平衡的反向过程 3 主令控制器的控制主令控制器的控制 由于主钩电动机由于主钩电动机 M5 的容量较大 应使其在转子电阻对称情况下工作 使三相转子电流平衡 采用的容量较大 应使其在转子电阻对称情况下工作 使三相转子电流平衡 采用 图图 10 18b 的主令控制器的主令控制器 SA 来控制 来控制 20 5t 交流桥式起重机控制主钩升降的主令控制器有交流桥式起重机控制主钩升降的主令控制器有 12 对触头 对触头 1 12 控制 控制 12 条回路 主钩上升时 条回路 主钩上升时 主令控制器主令控制器 SA 的控制与凸轮控制器的动作基本相似 但它是通过接触器来控制的 当接触器线圈的控制与凸轮控制器的动作基本相似 但它是通过接触器来控制的 当接触器线圈 KMUP 和和 KMB得电吸合时 主钩即上升 主钩的下降有得电吸合时 主钩即上升 主钩的下降有 6 档位置档位置 C 1 2 档为制动下降位置 即使重负载档为制动下降位置 即使重负载 能低速下降 形成反接制动状态 能低速下降 形成反接制动状态 3 4 5 档为强力下降位置 主要用作轻载或空钩快速下降 主令档为强力下降位置 主要用作轻载或空钩快速下降 主令 控制器的工作情况如图控制器的工作情况如图 10 18c 所示 主令控制器触点通断表参见表所示 主令控制器触点通断表参见表 10 13 先合上电源开关先合上电源开关 QS3 并将主令控制器 并将主令控制器 SA 的手柄扳到的手柄扳到 0 位置后 触头位置后 触头 SA1 闭合 欠电压继电器闭合 欠电压继电器 KA 线圈得电而吸合 其常开触头闭合自锁 为主钩电动机线圈得电而吸合 其常开触头闭合自锁 为主钩电动机 M5 工作做好准备 工作做好准备 1 提升重物线路工作情况提升重物线路工作情况 提升时主令控制器的手柄有提升时主令控制器的手柄有 6 个位置 个位置 当主令控制器当主令控制器 SA 的手柄扳到的手柄扳到 上上 l 位置时 触点位置时 触点 SA3 SA4 SA6 SA7 闭合 闭合 SA3 闭合 将提升限位开关闭合 将提升限位开关 SQU2串联在提升控制电路中 实现提升极限限位保护 串联在提升控制电路中 实现提升极限限位保护 SA4 闭合 制动接触器闭合 制动接触器 KMB通电吸合 接触电磁制动器通电吸合 接触电磁制动器 YB5 YB6 松开电磁抱闸 松开电磁抱闸 SA6 闭合 上升接触器闭合 上升接触器 KMUP通电吸合 电动机定子接上正向电源 正转提升 线路串入通电吸合 电动机定子接上正向电源 正转提升 线路串入 KMD常闭常闭 触点为互锁触点 与自锁触点触点为互锁触点 与自锁触点 KMUP并联的动断触点为互锁触点 与自锁触点并联的动断触点为互锁触点 与自锁触点 KMUP并联的常闭联锁触并联的常闭联锁触 点点 KM6 用来防止接触器用来防止接触器 KMUP在转子中完全切除起动电阻时通电 在转子中完全切除起动电阻时通电 KM6 常闭辅助触点的作用是互锁 常闭辅助触点的作用是互锁 防止当防止当 KMUP通电 转子中起动电阻全部切除时 通电 转子中起动电阻全部切除时 KMUP通电 电动机直接起动 通电 电动机直接起动 SA7 闭合 反接制动接触器闭合 反接制动接触器 KM1 通电吸合 切除转子电阻通电吸合 切除转子电阻 R1 此时 电动机起动转矩较小 一般 此时 电动机起动转矩较小 一般 吊不起重物 只作为张紧钢丝绳 消除吊钩传动系统齿轮间隙的预备起动级 吊不起重物 只作为张紧钢丝绳 消除吊钩传动系统齿轮间隙的预备起动级 当主令控制器手柄扳到当主令控制器手柄扳到 上上 2 位置时 除位置时 除 1 位置已闭合的触点仍然闭合外 位置已闭合的触点仍然闭合外 SA8 闭合 反接制动接闭合 反接制动接 触器触器 KM2 通电吸合 切除转子电阻通电吸合 切除转子电阻 R2 转矩略有增加 电动机加速 转矩略有增加 电动机加速 同样 将主令控制器手柄从提升同样 将主令控制器手柄从提升 2 位依次扳到位依次扳到 3 4 5 6 位置时 接触器位置时 接触器 KM3 KM4 KM5 KM6 依次通电吸合 逐级短接转子电阻 其通电顺序由上述各接触器线圈电路中依次通电吸合 逐级短接转子电阻 其通电顺序由上述各接触器线圈电路中 的常开触点的常开触点 KM3 KM4 KM5 KM6 得以保证 由此可知 提升时电动机均工作在电动状态 得得以保证 由此可知 提升时电动机均工作在电动状态 得 5 种种 提升速度 提升速度 2 下降过程分析如下下降过程分析如下 下降重物时 主令控制器也有下降重物时 主令控制器也有 6 个位置 但根据重物的重量 可使电动机工作在不同的状态 个位置 但根据重物的重量 可使电动机工作在不同的状态 扳到制动下降扳到制动下降 c 时时 主令控制器主令控制器 SA 的的 SA3 SA6 SA7 SA8 闭合 行程开关闭合 行程开关 SQU2也闭合 接触器线圈也闭合 接触器线圈 KMUP KM1 KM2 得电吸合 由于触头得电吸合 由于触头 SA4 分断 故制动接触器分断 故制动接触器 KMB不得电 制动器抱闸没松开 不得电 制动器抱闸没松开 尽管上升接触器线圈尽管上升接触器线圈 KMUP已得电吸合 并且电动机已得电吸合 并且电动机 M5 产生了提升方向的转矩 但在制动器的抱闸和产生了提升方向的转矩 但在制动器的抱闸和 载重的重力作用下 迫使电动机载重的重力作用下 迫使电动机 M5 不能起动旋转 此时 短接转子电路电阻器中的不能起动旋转 此时 短接转子电路电阻器中的 R1 和和 R2 已为起 已为起 动做好准备 动做好准备 扳到制动下降扳到制动下降 1 时时 当主令控制器当主令控制器 SA 的触头的触头 SA3 SA4 SA6 SA7 闭合时 制动接触器线圈闭合时 制动接触器线圈 KMB得电吸合 电磁制动得电吸合 电磁制动 器器 YB5 YB6 的抱闸松开 同时接触器线圈的抱闸松开 同时接触器线圈 KMUP KM1 得电吸合 由于触头得电吸合 由于触头 SA8 断开 使接触器线圈断开 使接触器线圈 KM2 失电而释放 转子电路电阻器失电而释放 转子电路电阻器 R2 重新串入 同时使电动机重新串入 同时使电动机 M5 产生的提升方向的电磁转矩减少 产生的提升方向的电磁转矩减少 若此时载重足够大 则在负载重力的作用下 电动机开始作反向 重物下降 运转 电磁转矩成为反接若此时载重足够大 则在负载重力的作用下 电动机开始作反向 重物下降 运转 电磁转矩成为反接 制动转矩 重负载低速下降 制动转矩 重负载低速下降 扳到制动下降扳到制动下降 2 时时 当主令控制器当主令控制器 SA 的触头的触头 SA3 SA4 SA6 闭合时 闭合时 SA7 断开 接触器线圈断开 接触器线圈 KM1 失电释放 使转子失电释放 使转子 电路电阻器电路电阻器 R1 也重新串入 此时转子电阻器全部被接入 使电动机向提升方向的转矩进一步减小 重负也重新串入 此时转子电阻器全部被接入 使电动机向提升方向的转矩进一步减小 重负 载下降速度比载下降速度比 1 位置的增大 这样可以根据重负载情况选择位置或第三档位置 作为重负载适宜的下降位置的增大 这样可以根据重负载情况选择位置或第三档位置 作为重负载适宜的下降 速度 速度 扳到强力下降扳到强力下降 3 时时 当主令控制器当主令控制器 SA 的的 SA2 SA4 SA5 SA7 和和 SA8 闭合 闭合 SA2 闭合同时 闭合同时 SA3 断开 把上升行程开断开 把上升行程开 关关 SQU2从控制回路中切除 接入下降限位开关从控制回路中切除 接入下降限位开关 SQU3 SA6 断开 上升接触器线圈断开 上升接触器线圈 KMU失电释放 失电释放 SA4 闭合制动接触器线圈闭合制动接触器线圈 KMB通电 松开电磁抱闸 允许电动机运行 通电 松开电磁抱闸 允许电动机运行 SA5 闭合 下降接触器线圈闭合 下降接触器线圈 KMD得得 电吸合 电动机接入反向相序 产生下降电磁力矩 电吸合 电动机接入反向相序 产生下降电磁力矩 SA7 SA8 闭合 接触器线圈闭合 接触器线圈 KM1 KM2 得电吸合 得电吸合 使转子电路中切除使转子电路中切除 R1 R2 电阻器 制动接触器电阻器 制动接触器 KMB 通过通过 KMUP的常开触点闭合自锁 若保证在接触器的常开触点闭合自锁 若保证在接触器 KMD与与 KMUP的切换过程中保持通电松闸 就不会产生机械冲击 这时 负载在电动机的切换过程中保持通电松闸 就不会产生机械冲击 这时 负载在电动机 M5 反转矩 下反转矩 下 降方向 的作用下开始强力下降 如果负载较重 则下降速度将超过电动机同步转速 从而进入发电制降方向 的作用下开始强力下降 如果负载较重 则下降速度将超过电动机同步转速 从而进入发电制 动状态 形成高速下降 这时应将手柄转到下一档 动状态 形成高速下降 这时应将手柄转到下一档 扳到强力下降扳到强力下降 4 时时 当主令控制器当主令控制器 SA 的触头的触头 SA2 SA4 SA5 SA7 SA8 和和 SA9 闭合时 接触器闭合时 接触器 KM3 得电吸合 又切得电吸合 又切 除一段电阻器除一段电阻器 R3 电动机 电动机 M5 进一步加速运转 使负载进一步加速下降 此时电动机工作在反接电动状进一步加速运转 使负载进一步加速下降 此时电动机工作在反接电动状 态 如果负载较重 则下降速度将超过电动机同步转速 从而进入发电制动状态 形成高速下降 这时态 如果负载较重 则下降速度将超过电动机同步转速 从而进入发电制动状态 形成高速下降 这时 应将手柄转到下一档 应将手柄转到下一档 扳到强力下降扳到强力下降 5 时时 当主令控制器当主令控制器 SA 的触头的触头 SA2 SA4 SA5 SA7 SA8 SA9 SA10 SA11 和和 SA12 闭合时 接触闭合时 接触 器线圈器线圈 KM3 得电吸合 得电吸合 KM3 常开触头闭合 使得接触器线圈常开触头闭合 使得接触器线圈 KM4 KM5 KM6 依次得电吸合 它们依次得电吸合 它们 的常开触头闭合 电阻器的常开触头闭合 电阻器 R4 R5 R6 被逐级切除 最后转子上只保留了一段常接电阻被逐级切除 最后转子上只保留了一段常接电阻 R7 从而避免产 从而避免产 生过大的冲击电流 电动机生过大的冲击电流 电动机 M5 以较高速运转 负载加速下降 此时电动机又工作在反接电动状态 在以较高速运转 负载加速下降 此时电动机又工作在反接电动状态 在 这个位置上 如果负载较重时 负载转矩大于电磁转矩 转子转速大于同步转速 电动机又进入发电制这个位置上 如果负载较重时 负载转矩大于电磁转矩 转子转速大于同步转速 电动机又进入发电制 动状态 其转子转速会大于同步转速 但是比动状态 其转子转速会大于同步转速 但是比 3 4 档下降速度要小很多 档下降速度要小很多 在磁力控制屏电路中 串联在接触器在磁力控制屏电路中 串联在接触器 KMUP线圈电路中的线圈电路中的 KM6 常闭触头与接触器常闭触头与接触器 KMUP的常开触头的常开触头 并联 只有在接触器并联 只有在接触器 KM6 失电的情况下 接触器失电的情况下 接触器 KMUP才能得电自锁 这就保证了只有在转子电路中保才能得电自锁 这就保证了只有在转子电路中保 持一定的附加电阻器的前提下才能进行反接制动 以防止反接制动时造成过大的冲击电流 持一定的附加电阻器的前提下才能进行反接制动 以防止反接制动时造成过大的冲击电流 由此知道主令控制器手柄位于下降由此知道主令控制器手柄位于下降 C 位置时为提起重物后稳定地停在空中或吊着移行 或用于重载位置时为提起重物后稳定地停在空中或吊着移行 或用于重载 时准确停车 下降时准确停车 下降 1 位与位与 2 位为重载时做低速下降用 下降位为重载时做低速下降用 下降 3 位与位与 4 位 位 5 位为轻载或空钩低速强位为轻载或空钩低速强 迫下降用 迫下降用 4 保护箱的工作原理 采用凸轮控制器 凸轮或主令控制器控制的交流桥式起重机 广泛使用保护箱来实现过载 短路 失压 零位 终端 紧急 舱口栏杆安全等保护 该保护箱是为凸轮控制器操作的控制系统进行保护而 设置的 保护箱由刀开关 接触器 过电流继电器 熔断器等组成 1 保护箱类型 桥式起重机上用的标准型保护箱是 XQB1 系列 其型号及所代表的意义如下 X1QB 辅辅助助规规格格代代号号 1 50为为瞬瞬时时动动作作过过电电流流继继电电器器 主主要要特特征征代代号号 以以控控制制绕绕线线转转子子感感应应电电动动机机和和传传动动方方式式 基基本本规规格格代代号号 以以接接触触器器额额定定电电流流安安培培数数来来表表示示设设计计序序号号 以以阿阿拉拉伯伯数数字字表表示示 控控制制对对象象或或作作用用 B表表示示保保护护 结结构构型型式式 X表表示示箱箱 工工业业用用代代号号 Q表表示示起起重重机机 51 100为为反反时时限限动动作作过过电电流流继继电电器器 来来区区分分 加加F表表示示大大车车运运行行机机构构为为分分别别驱驱动动 XQB1 保护箱的分类和使用范围参见表 10 14 表 10 14 XQB1 系列起重机保护箱的分类 型 号所保护电动机台数备 注 XQB1 150 2 A二台绕线转子感应电动机和一台笼型感应电动机 XQB1 150 3 A三台绕线转子感应电动机 XQB1 150 4 A四台绕线转子感应电动机 XQB1 150 4F A四台绕线转子感应电动机大车分别驱动 XQB1 150 5F A五台绕线转子感应电动机大车分别驱动 XQB1一250 3 A三台绕线转子感应电动机 XQB1一250 3F A三台绕线转子感应电动机大车分别驱动 XQB1 250 4 A四台绕线转子感应电动机 XQB1 250 4F A四台绕线转子感应电动机大车分别驱动 XQB1 600 3 A三台绕线转子感应电动机 XQB1 600 3F A三台绕线转子感应电动机大车分别驱动 XQB1 600 4F A四台绕线转子感应电动机大车分别驱动 2 XQB1 系列保护箱电气原理图分析 主电路分析 图 10 18c 为 XQB1 系列保护箱的主电路原理图 由它来实现用凸轮控制器控制的大车 小车和副钩 电动机的保护 图中 QS 为总电源刀开关 用来在无负荷的情况下接通或者切断电源 KM 为线路接触 器 用来接通或分断电源 兼作失压保护 KI 为凸轮控制器操作的各机构拖动电动机的总过流继电器 用来保护电动机和动力线路的一相过载和短路 KI3 KI4 分别为小车和副钩电动机过电流继电器 KI1 KI2 为大车电动机的过电流继电器 过电流继电器的电源端接至大车凸轮控制器触点下端 而大车 凸轮控制器的电源端接至线路接触器 KM 下面的 V12 W12 端 KI1 KI4 过电流继电器是双线圈式的 分别作为大车 小车 副钩电动机两相过电流保护 其中任何一线圈电流超过允许值都能使继电器动作 并断开它的常闭触点 使线路接触器 KM 断电 切断总电源 起到过电流保护作用 主钩电动机使用 PQR10A 系列控制屏 控制屏电源由 V12 W12 端获得 主钩电动机 U 相接至 U13 端 在实际应用中 当某个机构 小车 大车 副钩等 的电动机使用控制屏控制时 控制屏电源自 U13 V12 W12 获得 XQB1 保护箱主电路的接线情况如下 a 大车由两台电动机拖动 将图 c 中的 U13 1M1 1M3 和 U13 2M1 2M3 分别接到两台电动机的 定子绕组上 V12 W12 经大车凸轮控制器接至图中的 a b 端 b 将图 c 中的 V14 W14 经小车凸轮控制器 Q2 接至小车电动机定子绕组的两相上 U13 直接接至另 一相上 c 将图 c 中的 V15 W15 经副钩凸轮控制器 Q3 接至副钩电动机定子绕组的两相上 U13 直接至另一 相上 d 主钩升降机构的电动机是采用主令控制器和接触器进行控制的 接线时将图 a 中的 V12 W12 经过 电流继电器 两个接触器 按电动机正 反转接线 接至电动机的两相绕组上 U13 直接接至另一相绕 组上 控制电路分析 如图 10 18d 所示为 XQB1 保护箱控制电路原理图 图中 SA 为紧急事故开关 在出现紧急情况下 切断电源 SQ1 SQ3 为舱口门 横梁门安全开关 任何一个门打开时起重机都不能工作 KI KI4 为过 电流继电器的触点 实现过载和短路保护 Q1 Q2 Q3 分别为大车 小车 副钩凸轮控制器零位闭合 触点 每个凸轮控制器采用了三个零位闭合触点 只在零位闭合的触点与按钮 SB 串联 用于自锁回路的 两个触点 其中一个为零位和正向位置均闭合 另一个为零位和反向位置均闭合 它们和对应方向的限 位开关串联后并联在一起 实现零位保护和自锁功能 SQL SQR为大车移行机构的行程限位开关 装在 桥梁架上 档铁装在轨道的两端 SQFW SQBW为小车移行机构行程开关 装在桥架上小车轨道的两端 档铁装在小车上 SQU1为副钩提升限位开关 这些行程开关实现各自的终端保护作用 KM 为线路接触 器线圈 KM 的闭合控制着主钩 副钩 大车 小车的供电 当三个凸轮控制器都在零位 舱门口 横梁门均关上 SQ1 SQ3 均闭合 紧急开关 SA 闭合 无过 电流 KI KI4 均闭合时按下起动按钮 线路接触器 KM 通电吸合且自锁 其主触点接通主电路 给主 副钩及大车 小车供电 当起重机工作时 线路接触器 KM 的自锁回路中 并联的两条支路只有一条是通的 例如小车向前 时 控制器 Q2 与向后限位开关 SQFW串联的触点断开 与 SQBW串联的触点是闭合的 向前限位开关 SQBW起限位作用等 当线路接触器 KM 断电切断电源时 整机停车工作 若要重新工作 必须将全部凸轮控制器手柄置 于零位 电源才能接通 10 6 2 20 5t 桥式起重机电气控制装置的安装 20 5t 桥式起重机电气控制系统的安装包括电线管路的敷设 电气设备的安装以及电气设备之间的连 接等 1 准备工作 1 安装前 首先熟悉 20 5t 桥式起重机的电气结构 部件及控制原理 了解各电气部分的位置和动作 情况 2 根据电气控制电路图 检查并清点电气部件和材料是否齐全 了解各电气部件的安装位置及安装方 法 并准备有关安装材料 3 检查各电器设备是否良好 其中包括检查电动机 电磁制动器 凸轮控制器及其他控制部件 4 准备好常用的工具 仪器仪表以及辅助材料 常用电工工具包括钢丝钳 剥线钳 尖嘴钳 旋具 电工刀等 常用仪器仪表包括 500V 绝缘电阻表 万用表 转速表 钳形电流表等 辅助材料包括电气连 接所需的各种规格的导线 压接导线的线鼻子 绝缘胶布 塑料管 螺钉 螺母及钢丝等 2 电气设备的安装电气设备的安装 20 5t 桥式起重机在现场进行拼装之后 设备还在地面上时 便可进行电气设备的安装 这里面主要是桥式起重机在现场进行拼装之后 设备还在地面上时 便可进行电气设备的安装 这里面主要是 管路的安装 管路的安装 1 20 5t 桥式起重机轨道接地 轨道接地包括轨道之间的连接及接地制作 埋设 它是设备及人身安桥式起重机轨道接地 轨道接地包括轨道之间的连接及接地制作 埋设 它是设备及人身安 全的重要保障 全的重要保障 1 桥式起重机轨道的连接 起重机轨道的连接包括同一根轨道上接头处的连接和两根轨道之间的连接 桥式起重机轨道的连接 起重机轨道的连接包括同一根轨道上接头处的连接和两根轨道之间的连接 为了保证起重机有良好的接地状态 就必须保证分段轨道接地可靠 通常采用为了保证起重机有良好的接地状态 就必须保证分段轨道接地可靠 通常采用 30mm 3mm 扁钢或直径扁钢或直径 10 mm 以上的圆钢弯制成圆弧状 两端分别与两端轨道可靠地焊接 以上的圆钢弯制成圆弧状 两端分别与两端轨道可靠地焊接 两根轨道之间的连接通常也采用两根轨道之间的连接通常也采用 30mm 3mm 扁钢或直径扁钢或直径10mm 以上的圆钢 以桥式起重机在室内以上的圆钢 以桥式起重机在室内 安装时为例 其轨道间的扁钢连接如图安装时为例 其轨道间的扁钢连接如图 10 19 所示 制作方法如下 所示 制作方法如下 量取轨道间的跨度 截取所需要的扁钢或圆钢 将其敲打平直 焊接在轨道之间 量取轨道间的跨度 截取所需要的扁钢或圆钢 将其敲打平直 焊接在轨道之间 室内的接地扁钢沿墙敷设 并安装固定扁钢的卡子 两端与两根轨道可靠地焊接 室内的接地扁钢沿墙敷设 并安装固定扁钢的卡子 两端与两根轨道可靠地焊接 1 2 3 3 1 导轨导轨 2 扁钢扁钢 3 焊接点焊接点 图图 10 19 桥式起重机室内安装轨道间扁钢连接图桥式起重机室内安装轨道间扁钢连接图 2 桥式起重机接地体的制作与安装 通常情况下 起重机的接地体可以利用自然接地体 如混凝土柱子桥式起重机接地体的制作与安装 通常情况下 起重机的接地体可以利用自然接地体 如混凝土柱子 中的钢筋 当需要制作人工接地体时 可选用专用接地体或用中的钢筋 当需要制作人工接地体时 可选用专用接地体或用 50mm 50mm 5mm 的角钢 截取长度为的角钢 截取长度为 2 5m 其一端加工成尖状 如图 其一端加工成尖状 如图 10 20a 所示 长度单位 所示 长度单位 mm 120 2500 600 100 5000 焊焊接接 a b 图图 10 20 桥式起重机的接地体桥式起重机的接地体 接地体制作完成后 在宽接地体制作完成后 在宽 0 5m 深 深 0 8 1 0m 的沟中将接地体垂直打入土壤中 直至接地体上端与坑的沟中将接地体垂直打入土壤中 直至接地体上端与坑 沿地面间的距离为沿地面间的距离为 0 6m 为止 至少打入为止 至少打入 3 根接地体 接地体之间相距根接地体 接地体之间相距 5m 然后按图 然后按图 10 20b 所示的接地所示的接地 扁钢将接地体焊接成一体 并引到轨道上焊接牢固 最后填土夯实至沟平 扁钢将接地体焊接成一体 并引到轨道上焊接牢固 最后填土夯实至沟平 以上所用扁钢 角钢均要求表面镀锌 焊接时接触面或四周均要焊接 以增大焊接面积 连接接地以上所用扁钢 角钢均要求表面镀锌 焊接时接触面或四周均要焊接 以增大焊接面积 连接接地 体的扁钢采用立行侧放而不能平放 所有扁钢要求平 直 体的扁钢采用立行侧放而不能平放 所有扁钢要求平 直 3 测量接地电阻 用接地电阻测量仪测量接地电阻 其值以不大于测量接地电阻 用接地电阻测量仪测量接地电阻 其值以不大于 4 为合格 为合格 4 埋设接地体 接地体埋设位置应距建筑物埋设接地体 接地体埋设位置应距建筑物 3m 以上 距离进出口或人行道以上 距离进出口或人行道 3m 以上 应选在土壤导电以上 应选在土壤导电 性较好的地方 不应在垃圾 灰渣填埋处埋设 若土质较差 则应采取相应措施 性较好的地方 不应在垃圾 灰渣填埋处埋设 若土质较差 则应采取相应措施 5 进行保护接零 除了起重机的可靠接地之外 在实行保护接零的企业和车间还要保证起重机轨道可靠进行保护接零 除了起重机的可靠接地之外 在实行保护接零的企业和车间还要保证起重机轨道可靠 接零 即保证起重机金属壳体任一部分的良好接零 接零 即保证起重机金属壳体任一部分的良好接零 2 安全供电滑触线的安装 在安全供电滑触线的安装 在 20 5t 桥式起重机上 采用了安全供电滑触线供给电源 安全供电滑触桥式起重机上 采用了安全供电滑触线供给电源 安全供电滑触 线装置的主要构成部件是导管和受电器 其安装结构如图线装置的主要构成部件是导管和受电器 其安装结构如图 10 21a 所示 所示 1 供电导管的调整 如图供电导管的调整 如图 10 21a 所示 以所示 以 20 5t 桥式起重机导轨为基础 调整其水平距离 直至误差桥式起重机导轨为基础 调整其水平距离 直至误差 4mm 调整导管水平高度时 以悬吊梁为基准 在悬吊架处测量并校准 直至误差 调整导管水平高度时 以悬吊梁为基准 在悬吊架处测量并校准 直至误差 2mm 调整完毕 调整完毕 将受电器在导管中反复推行 重点检查接头处有无撞击阻碍现象 是否能运动自如 将受电器在导管中反复推行 重点检查接头处有无撞击阻碍现象 是否能运动自如 2 供电导管的安装 如图供电导管的安装 如图 10 21b 长度单位 长度单位 mm 所示 用悬吊夹将供电导管悬吊 固定在支架上 所示 用悬吊夹将供电导管悬吊 固定在支架上 支架悬吊间距约为支架悬吊间距约为 1 5m 要求安装牢固 水平 排列整齐 要求安装牢固 水平 排列整齐 450 6 7 8 1 受电器受电器 2 导轨导轨 3 导管导管 4 吊装夹吊装夹 5 拨叉拨叉 6 角铁支架角铁支架 7 钢筋混凝土架钢筋混凝土架 8 钢轨钢轨 a 安全供电滑触线装置安装结构图 安全供电滑触线装置安装结构图 b 供电导管安装 供电导管安装 图图 10 21 安全供电滑触线结构安全供电滑触线结构 3 电源接入 在导管接线处设置三相电源指示灯 然后将电源接入导管 三相电源指示灯采用图电源接入 在导管接线处设置三相电源指示灯 然后将电源接入导管 三相电源指示灯采用图 10 22 所示的方案连接 根据电路图制作电路板 并将其安装在容易观察 便于维修以及牢固无振动的物体上 所示的方案连接 根据电路图制作电路板 并将其安装在容易观察 便于维修以及牢固无振动的物体上 然后将电源线接入安全供电滑触线导管的铜导体上 进线方式有中间进线和端部进线两种 以端部进线然后将电源线接入安全供电滑触线导管的铜导体上 进线方式有中间进线和端部进线两种 以端部进线 为例 其接线的引入如图为例 其接线的引入如图 10 23 所示 接线完毕 用万用表检测是否有短路现象 确认完好后 在导管另所示 接线完毕 用万用表检测是否有短路现象 确认完好后 在导管另 一端套上封盖端帽 一端套上封盖端帽 R1R2R3 HL1 HL2 HL3 220V 15w L1 L2 L3 300 5w 绕绕线线电电阻阻 1 导管导管 2 端部进线盒端部进线盒 3 电缆电缆 图图 10 22 三相电源指示灯的安装图三相电源指示灯的安装图 图图 10 23 电源端部进线图电源端部进线图 3 凸轮控制器的安装 凸轮控制器在凸轮控制器的安装 凸轮控制器在 20 5t 桥式起重机中用于控制电动机桥式起重机中用于控制电动机 M1 M2 M3 和和 M4 的转的转 向和转速 它固定在桥箱驾驶室内 安装时控制转轴要竖直放置 安装后应转动灵活 向和转速 它固定在桥箱驾驶室内 安装时控制转轴要竖直放置 安装后应转动灵活 4 磁力控制盘的安装 磁力控制盘用于控制主钩提升电动机磁力控制盘的安装 磁力控制盘用于控制主钩提升电动机 M5 主令控制器安装在驾驶室内 电阻 主令控制器安装在驾驶室内 电阻 箱和磁力控制盘安装在桥梁上 要求通风及防护良好 散热条件好 不妨碍行走且便于维护 箱和磁力控制盘安装在桥梁上 要求通风及防护良好 散热条件好 不妨碍行走且便于维护 5 限位开关的安装 限位开关的安装 20 5t 桥式起重机限位开关包括小车前后极限限位开关 大车左右极限限位开关 桥式起重机限位开关包括小车前后极限限位开关 大车左右极限限位开关 主钩上升极限限位开关 副钩上升极限限位开关以及驾驶室门 舱盖出入口 桥式栏杆出入口的联锁保主钩上升极限限位开关 副钩上升极限限位开关以及驾驶室门 舱盖出入口 桥式栏杆出入口的联锁保 护限位开关等 安装时主要依据设计位置安装 固定限位开关 并且限位开关的型号 规格及撞压方式护限位开关等 安装时主要依据设计位置安装 固定限位开关 并且限位开关的型号 规格及撞压方式 要符合设计要求 以保证安全撞压 动作灵敏 安装可靠 要符合设计要求 以保证安全撞压 动作灵敏 安装可靠 6 起重机照明电路 降温取暖电路的安装 起重机照明电源由起重机照明电路 降温取暖电路的安装 起重机照明电源由 380 V 电源电压经隔离变压器后得到电源电压经隔离变压器后得到 220V 和和 36V 其中 其中 220V 用于桥下照明 用于桥下照明 36V 用于桥箱控制室内照明和桥架上维修照明 同时 控制室用于桥箱控制室内照明和桥架上维修照明 同时 控制室 桥箱 内电风扇和电热取暖设备的电源也用 桥箱 内电风扇和电热取暖设备的电源也用 220V 电源 电源 36V 也可作为警铃电源及安全行灯电源 起重也可作为警铃电源及安全行灯电源 起重 机照明及信号电路如机照明及信号电路如图图 10 24 所示所示 L1 L2 FU1FU2 FU3 36V 220V SB HA EL1 SA2XS1XS2XS3 SA3 TC EL2EL3EL4 380V 图图 10 24 起重照明及信号电路起重照明及信号电路 安装时注意事项如下