双梁桥式起重机电气控制部分

1、湘潭大学兴湘学院毕业论文题 目： 18t桥式起重机设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2006183918 姓 名： 谢伟 指导教师： 陈格平 完成日期： 2010.6 湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目： 18t桥式起重机设计 学号： 2006183918 姓名： 谢伟 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 陈格平 系主任： 一、主要内容及基本要求 最大起升重量：18t 梁跨度：31500mm 起升速度：1828mmin 起升高度：14m 起重机运行速度：8095mmin 起升机构运行速度4045 mmin 基本要求： 1 根据上述要求，设计桥式起重机

2、； 2 设计计算说明书1份； 3 总装配图1张，小车装配图1张，小车架结构图1张， 18t桥式起重机总电路原理图1张； 4 英文资料翻译，3000单词左右 二、重点研究的问题 1结构设计（小车运行 起升机构）； 2材料选择、主要参数的选择等； 3各种强度计算和校核（如有未知条件可按通用机械方式自行设定）； 4总电路电气原理的理解 5 设计和制图表达。 三、进度安排序号各阶段完成的内容 完成时间1知识准备12周2总体技术方案设计及计算34周3总装配图绘制57周4拆化零件图，详细设计811周5纂写设计计算说明书，准备答辩12周四、应收集的资料及主要参考文献1 机械设计手册编委会主编，机械设计手册起

3、重运输机械零部件、操作件和小五金.北京：机械工业出版社，2007，3 2 严大考、郑兰霞主编，起重机械.郑州：郑州大学出版社，2003，9 3 余维张主编，起重机械检修手册.北京：中国电力出版社，1998，11 4 杨长睽，傅东明主编，起重机械（第2版）.北京：机械工业出版社，1992，5 5 机械设计手册编委会主编，机械设计手册.北京：机械工业出版社2007，2 湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号 2006183918 姓名 谢伟 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 18t桥式起重机的设计 评价项目评 价 内 容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划

4、的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评 价评阅人： 2

5、010年6月 日目 录摘要1第一章 绪论31.1桥式起重机的简介31.2普通桥式起重机的主要组成部分31.2.1 大车31.2.2 小车31.2.3动力装置和控制系统31.3普通桥式起重机的运行方式3第二章 设计任务及技术参数52.1主要技术参数：52.2起重机工作机构的级别:5第三章 18吨桥式起重机的控制系统设计63.1控制电路设计分析63.1.1控制对象分析及控制元件的确定63.1.2控制系统的基本要求63.1.3电动机的工作状态分析63.1.4起重机的供电93.2起升机构控制电路工作原理93.2.1起升机构电路的特点93.2.2起升机构电路的保护与联锁103.2.3起升机构电气工作控制

6、原理113.3小车运行机构电路工作原理143.3.1小车运行机构电路工作特点143.3.2小车运行机构的电气控制原理143.4大车运行机构电路工作原理163.4.1大车运行机构电路的工作特点163.4.2大车运行机构的电气控制原理163.5保护电路的工作原理183.5.1保护电路的组成183.5.2保护电路的工作过程18结束语20参考文献21附录一22附录二2718t桥式起重机设计摘要： 桥式起重机是一种提高劳动生产率重要物品搬运设备，主要适应车间物品搬运、设备的安装与检修等用途。我国生产的吊钩电动双梁桥式起重机额定起重范围为5500t，一般10t以上，起重机有主、副两套起升机构；300t以上

7、，起重机还有三套起升机构。电动双梁起重机由桥架、小车运行机构、大车运行机构和电气设备构成。在系统整体设计中采用传统布局的典型结构，小车运行机构采用集中驱动。起升机构滑轮组采用双联滑轮组，重物在升降过程中没有水平移动，起升过程平稳，且钢丝绳的安装和更换容易。相应的卷绕装置采用单层卷筒，有与钢丝绳接触面积大，单位压力低的优点。在起升机构中还涉及到钢丝绳、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择等。小车运行机构中涉及小车轮压计算、小车车轮、小车轨道、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择计算等。在起重机控制方面，起升机构用主令控制器和磁力控制屏来实现控制，大、小车运行机构用凸轮控制器直接控制。在控制系统设

8、计中，主要针对起升机构、大车运行机构、小车运行机构电路控制系统的设计及保护电路的设计。利用低压电气元件控制起重机，其使用寿命较长，适合车间恶劣环境。关键词：桥式起重机 节点控制器 电气控制系统abstractbridge crane is a significant increase labor productivity goods handling equipment, primarily to carry goods workshops, equipment installation and maintenance, and other purposes. chinas productio

9、n of electrical hook rated double-beam bridge crane lifting the range of 5 500 t, generally more than 10 t, cranes are the main, two sets of lifting300 t above, there are three sets of cranes lifting bodies. two-electric beam from the bridge crane, the trolley running, traveling mechanism and electr

10、ical equipment constituted. the overall design of the system using the traditional layout of the typical structure and operation of institutions used car driven focus. pulley group or agency from using double-pulley blocks, heavy objects in the process of lifting the level of no movement, or from th

11、e process smooth, and the installation and replacement of wire rope easily. winding installations in the corresponding single reel, a large area of contact with the rope, the advantages of low pressure units. in lifting bodies also involves rope, reducer, couplings, electrical and brake the choice.

12、vehicles involved in the operation of institutions pressure on the wheels, car wheels, car track, reducer, couplings, electrical and brake the choice of calculation. in the crane control, or from the institutions with the main controller and magnetic control of the screen to achieve control, big and

13、 small car cam controller running institutions with direct control. in the control system design, mainly for lifting bodies, traveling mechanism, the car run institutions circuit design and control system for the protection of the circuit design. use of low-voltage electrical components control cran

14、e, a longer service life for workshop harsh environment. key words: bridge crane node controller electric control system第一章 绪论1.1桥式起重机的简介 桥式起重机是生产车间、料场、电站厂房和仓库中为实现生产过程机械化和自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。它通常用来搬运物品，也可用于设备的安装与检修等用途。桥式起重机安装在厂房高处两侧的吊车梁上，整机可以沿铺设在吊车梁上的轨道纵向行驶，而起重小车又可沿小车轨道（铺设在起重机的桥架上）横向行驶，吊钩则作升降

15、运动。因此，它的工作范围是其所能行驶地段的长方体空间，正好与一般车间形式相适应。1.2普通桥式起重机的主要组成部分1.2.1 大车 大车由桥架和大车运行机构组成。桥架：桥架为起重机的金属结构，一方面支撑小车，允许小车在它上面横向行驶；另一方面又是起重机行走的车体，可沿铺设在厂房上面的轨道行驶。在其两侧的走台上，安装有大车运行机构和电器设备，大车运行机构用来驱动大车行走，大车上一般还有驾驶室，用来操纵起重机和安装各机构的控制设备。桥架主要由主梁和端梁组成。设计时要考虑其强度，刚度和稳定性要求，也应考虑自重和外形尺寸要小，加工制造简单，运输，存放和使用维修方便，成本低等因素。1.2.2 小车小车由

16、起升机构，小车运行机构，小车架和保护装置等组成。小车架要承受起升载荷和各机构自重，应有足够的强度和刚度，同时又要尽量减轻自重，以降低轮压和桥架受载。小车的电力则由滑线或软电缆引入。设计时要考虑改善零部件的受力情况、减少外形尺寸和自重、安全可靠、工作平稳、装配维修方便等因素。1.2.3动力装置和控制系统 动力装置是驱动起重机运动的动力设备，它在很大程度上决定了起重机的性能和构造特点，桥式起重机的动力装置一般采用电动机。控制系统包括操纵装置和安全装置。各机构的启动、调速、改向、制动和停止，都通过操纵控制系统来实现。1.3普通桥式起重机的运行方式 桥式起重机是一种循环的、间隙动作的、短程搬运机械。一

17、个工作循环一般包括上料、运送、卸料及回到原位的过程，即取物装置从取物地点由起升机构把物料提起，由运行机构把物料移位，然后物料在指定地点下放，接着进行相反动作，使取物装置回到原处，以便进行下一次工作循环。在两个工作循环之间一般有短暂的停歇。起重机工作时，各机构经常处于起动、制动以及正向、反向等相互交替的运动状态之中。第二章 设计任务及技术参数2.1主要技术参数：最大起重量： 18吨 粱跨度： 31500mm 起升速度: 18 28m/min 起升高度: 14mm 起重机运行速度: 80 95m/min 起升机构运行速度: 40 45m/min2.2起重机工作机构的级别: 起重机工作级别a6; 其

18、中载荷状态为q2(有时起升额定载荷,一般起升中等载荷);利用等级为t6(总工作循环次数n=,不经常繁忙使用)起升机构工作级别m6;其中利用等级为t6,载荷状况为l2。小车运行机构工作级别m4;其中利用等级为t4,载荷状况l3。大车运行机构工作级别m4;其中利用等级为t4,载荷状况l2。 第三章 18吨桥式起重机的控制系统设计3.1控制电路设计分析3.1.1控制对象分析及控制元件的确定桥式起重机的动力源为三相绕线转子电动机，制动装置为电力液压制动器，其驱动装置也是电动机。因而整个控制系统的控制对象为电动机；从前面主要结构的设计中可以知道，整个结构有4个电动机驱动，一个用于起升机构，一个用于小车运

19、行机构，两个用于大车运行机构，其具体型号：起升电机m，yzr315s8，p=85kw，n=724r/min；小车运行电机m3，yzr160m16，p=6.3kw，n=921r/min；大车运行电机m2，yzr160l6，p=13kw，n=942r/min；由于起升机构电机功率大，不能采用凸轮控制器，而用主令控制器和磁力控制屏，通过继电器触头控制；大、小车运行电机用凸轮控制器直接控制。3.1.2控制系统的基本要求提升机构电力拖动的要求主钩能快速升降，轻载提升速度应大于额定负载的提升速度；具有一定的调速范围；具有适当的低速区，一般在30%额定速度内分几挡，以便选择；提升第一挡的作用是为了消除传动间

20、隙，将钢丝绳张紧，称为预备级，这一挡的电动机的起动转矩不能过大，以免过强的机械冲击，一般在额定转矩一半以下；在负载下降时，根据负载的大小，提升电动机可以工作在电动、倒拉制动、回馈制动等工作状态，以满足对不同下降速度的要求；为了安全，起重机要采用断电制动方式的机械抱闸制动，以免因停电造成无制动力矩，导致重物自由下落引发事故，同时也应具备电气制动方式，以减少机械抱闸的磨损；桥式起重机的电气控制还应具有完善的保护和联锁环节。大小车移行机构电力拖动的要求大车移行机构和小车移行机构对电力拖动简单，只要有一定的调速范围，分几挡即可。起动第一挡作预备挡，以消除起动时的机械冲击，所以，起动转矩也限制在额定转矩

21、的一半以下，为实现准确停车，增加了电气制动，同时可以减轻机械抱闸负担，减少机械抱闸的磨损，提高制动可靠性。3.1.3电动机的工作状态分析移行机构电动机的工作状态移行机构电动机的负载转矩为飞轮滚动摩擦力矩与轮轴上的摩擦力矩之和，这种负载力矩始终是阻碍运动的，为阻力矩；当大车和小车需要来回移动时，电动机工作于正反转状态。提升机构电动机工作状态提升机构电动机的负载除一小部分是由摩擦产生的力矩以外，主要是由重物和吊钩产生的重力矩，这种负载当提升时都是阻力矩，下降时都是动力矩，而轻载或空钩下降时，是阻力负载还是动力负载视具体情况而定。1) 提升时电动机的工作状态提升重物时，电动机承受两个阻力转矩，一个是

22、重物的自重产生的重力转矩 ，另一个是在提升过程中传动系统存在的摩擦转矩，当电动机产生的电磁转矩克服阻力转矩时，重物被提升，电动机处于电动状态，以提升方向为正向旋转方向，则电动机处于正转电动状态，其如下图示，工作在第一象限，当时，电动机稳定运行在转速下 图3-1 提升重物时电机工作状态2) 下降时电动机的工作状态： a. 重物下降：当下放重物时，负载较重，时，为了获得较低的下降速度，需将电动机按正转提升方向接线，则电动机的电磁转矩与重力转矩方向相反，电磁转矩成为阻碍下降的制动转矩，当=+时，电动机稳定运行在-转速下，电动机处于倒拉反接制动状态，如下图示，工作在第四象限，此时，交流绕线转子电动机的

23、转子应串联较大的电阻。 图3-2 重物下降时电机工作状态b.轻载下降：当时，虽然负载转矩很小，但重力转矩仍大于摩擦转矩，当电动机按反转接线时，电动机的电磁转矩与重力转矩方向相同，在与的共同作用下，电动机仍加速，使，电动机处于反向再生发电制动状态，在=+时，电动机稳定在-转速下运行，如下图示，工作在第四象限，此时，要求电动机机械特性硬，以免下降速度过高，因此，在生发电制动时，电动机转子回路不允许串电阻。图3-5 轻载下降时电机工作状态2 3.1.4起重机的供电桥式起重机的大车与厂房之间，小车与大车之间都有相对运动，因此电源不能像一般固定的电气设备一样采用固定连接，而必须适应其工作经常移动的特点，

24、对于大中型起重机一般采用滑线和电刷供电。三相交流电源接到沿车间长度架设的三根主滑线上，再通过大车上的电刷引入到操纵室中保护箱的总电源刀开关qs上，由保护箱再经穿管导线送到大车电动机，大车制动器电机及交流控制站，送到大车一侧的辅助滑线，对于上升电动机，小车运行电动机，制动器电动机和提升限位的供电和转子电阻的连接，则由架设再大车侧面的辅助滑线和电刷来实现。3.2起升机构控制电路工作原理3.2.1起升机构电路的特点主电路由刀开关qs和三个过流kf1、kf2、kf3；电力液压制动器电机由接触器qa3主触头控制；qa1、qa2控制电动机定子电路，使电动机正反转；qa4、qa5为反接制动接触器，控制反接电

25、阻r1、r2；km6、km7、km8、km9起动加速接触器，用来控制电动机转子电阻的切断和串入，使电动机速度调节；电动机转子电路串有7段三相对称电阻，其中r1、r2为反接制动限流电阻，r3r6为起动加速电阻，r7为常接电阻，用来软化机械特性，bg5、bg6为上升与下降极限限位开关。控制电路由主令控制器sa和pqr10型磁力控制屏组成，上升和下降各分为6挡。上升6挡中，从“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”挡依次短接电动机转子电路中的电阻，使电动机加速运行，而定子电路的接法保持不变。下降6挡中，前3挡（c、1、2），电动机相序接法与上升时相同，但转子中串入了较大的电阻，在一定位能转矩负

26、载下电动机运行在速度反向的倒拉反接制动状态，从而得到较小的下降速度，适于重负载下降。在后3挡（3、4、5），电动机按下降方向运转，得到强力下放，适于轻载（空钩）下降。主令控制器sa共12对触点，通过控制继电器来控制电动机定子电路，使其正反转，控制转子电路上的电阻的切断来调节电动机的转速。由于是通过继电器来控制的，可以采用对称控制电阻的切断。3.2.2起升机构电路的保护与联锁下放重物时，为了避免高速下降而造成事故，应将主令控制器的手柄置于下降“1”、“2”两挡。若司机对负载重量估计失误，下降重物时手柄扳到了下降“5”挡，此时，重物高速下降，为了低速下降，手柄应从下降“5”换成下降“2”、“1”挡

27、，手柄转换中要经过下降“3”、“4”两挡，分析可知，下降“4”、“3”挡的下降速度比下降“5”挡要快，为了避免经过下降“3”、“4”挡时造成更危险的高速。线路中采用了接触器qa9辅助常开触点与接触器qa2的常开触点串接后，接于主令控制器触点qa8与qa9线圈之间。手柄置于下降“5”挡时，qa2、qa5线圈通电吸合，利用这两个触点自锁使km9线圈通电。当手柄从下降“5”挡扳动，经过下降“4”、“3”挡时，由于主令控制器的k5和k8触点始终接通，qa2、qa5线圈仍吸合，从而保证了qa9线圈始终通电，转子电路只接入电阻r7，电动机始终运行在下降机械特性曲线5上，而不会使转速再升高，实现了由强迫下降

28、到制动下降时，出现高速下降的保护。在qa9自锁电路中串入qa2辅助常开触点的目的是为了在电动机正向运行时，qa2是断电，此电路不起作用，从而不会影响提升时的调速。保证反接制动电阻串入的条件下才进入制动下降的联锁，主令控制器的手柄由下降“3”挡转到下降“2”挡时，主令控制器触点k5断开，k6闭合，反向接触器qa2断电释放，正向接触器qa1通电吸合，电动机处于反接制动状态，为防止制动过程中产生过大的冲击电流，在qa2断电后，应使qa9立即断电释放，电动机转子电阻全部串入，qa1再通电吸合。一方面在主令控制器触点闭合顺序上保证了k8断开后k6才能闭合；另一方面还设计了用qa2和qa9与qa1构成互锁

29、环节。保证了只有qa9断电释放后，qa1才能接通并自锁工作。当主令控制器的手柄在下降“2”挡与下降“3”挡之间转换，控制正反接触器kf1与kf2进行换接时，由于二者之间采用了电气和机械联锁，必存在一个瞬间，一个已释放，另一个还未吸合的现象，电路中kf1，kf2触点均断开，容易造成kf3断电，使电动机高速下进行机械制动，引起不允许的震动。为此引入kf3自锁触点与kf1、kf2辅助常开触点并联，以确保在kf1、kf2换接的瞬间使kf3始终保持通电状态。加速接触器kf6kf8的辅助常开触点串接下一级加速接触器kf7kf9电路中，实现短接转子电阻的顺序联锁作用。起升机构的零位保护通过过电压继电器kf与

30、主令控制器sa实现；线路的过电流保护是通过主电路中的三个过电流继电器kf1、kf2、kf3实现的；重物上升、下降限位保护通过限位开关bg5、bg6实现。3.2.3起升机构电气工作控制原理电机起动前的准备：合上闸刀开关bg1、bg2，将主令控制器sa手柄置于“0”位，k1触点接通，零电压继电器kv线圈得电并自锁，接通控制电路电源。提升时电路的工作状况1) 提升“1”挡主令控制器手柄扳到提升“1”挡，主令控制器中的k3、k6、k4、k7触点接通，提升极限开关bg5串接在控制电路中，当上升极限开关sq5无动作，则kf1、kf3、kf4接触器线圈得电吸合，电动机正向起动，电动机运行在如下图示的机械特性

31、曲线1上，电力液压制动器的电机也起动，松开制动闸。起升电动机转子电路中第一段电阻r1被切除。2) 提升“2”挡主令控制器手柄扳到提升“2”挡，主令控制器中的k3、k6、k4、k7、k8触点接通，qa5接触器线圈得电吸合，短接电阻r2，电动机加速运行，电动机运行在如下图示的机械特性曲线2上。3) 提升“3”挡主令控制器手柄扳到提升“3”挡，除上述两挡已闭合的触头接通外，k9触点也接通，qa6接触器线圈得电吸合，短接电阻r3，电机加速运行，电动机运行在如下图示的机械特性曲线3上。4) 提升“4”挡主令控制器手柄扳到提升“4”挡，除上述三挡已闭合的触头接通外，k10触点也接通，qa7接触器线圈得电吸

32、合，短接电阻r4，电机加速运行，电动机运行在如下图示的机械特性曲线4上。5)提升“5”挡主令控制器手柄扳到提升“5”挡，除上述四挡已闭合的触头接通外，k11触点也接通，qa8接触器线圈得电吸合，短接电阻r5，电机加速运行，电动机运行在如下图示的机械特性曲线5上。6)提升“6”挡主令控制器手柄扳到提升“6”挡，除上述五挡已闭合的触头接通外，k12触点也接通，qa9接触器线圈得电吸合，短接电阻r6，此时，电动机除还有一段为增加其机械性能的电阻外，其它电阻均已切除，电动机以最高转速运行，电动机运行在如下图示的机械特性曲线6上。下降时电路的工作状况1) 下降“c”挡主令控制器手柄扳到下降“c”挡，k1

33、触点断开，但ka通过自锁触头保持闭合，提升极限开关bg5串接在控制电路中，k3触点接通控制电源，k6触点闭合，使qa1接触器线圈得电吸合，电机正向运行，k7、k8触点接通，接触器qa4、qa5线圈通电吸合，短接电阻r1、r2，其中情形与上升“2”挡相同。但qa3线圈不通电，制动器电机不起动，制动闸闭合。电动机只能向提升方向产生转矩而不能运转，这一挡是为下降作好准备，由于受制动器的限制，操作时，停留时间不应过长，电动机运行在机械特性下降曲线c上（为上升2挡曲线在第四象限的延长线），由于电机转速为零，故用虚线表示。2) 下降“1”挡主令控制器手柄扳到下降“1”挡，k3触点接通，接通控制电源，k6触

34、点接通，kf1接触器得电吸合，k4触点接通，qa3接触器得电吸合，制动器电机起动，制动闸松开，k7触点接通，kf4接触器得电，短接电阻r1，电动机转子电阻串入情况与上升“1”挡相同，电动机运行在提升曲线1在第四象限的延长线上，见起升机构电机机械特性图。由于增加了转子串入电阻，使电动机电磁转矩减小，当负载重力矩大于电磁转矩时，电动机处于倒拉反接制动状态，负载可以获得较低速下放，但当负载重力矩小于电磁转矩时，负载不降反而上升，这时必须迅速将其控制器手柄推到下降“2”挡。3) 下降“2”挡主令控制器手柄扳到下降“2”挡，k3触点接通，接通控制电源，k6触点接通，kf1接触器得电吸合，k4触点接通，k

35、m3接触器得电吸合，制动器电机起动，制动闸松开，k7触点断开，转子外接电阻全部接入，使电动机电磁转矩进一步减小。电动机运行在如下图示的机械特性曲线下降2上。此时，当负载重力矩大于电磁转矩时，负载可以获得较低速下放。如果负载轻或轻钩，负载重力矩小于电磁转矩时，负载不降反而上升，这时必须迅速将其控制器手柄推到下降“3”挡4) 下降“3”挡 主令控制器手柄扳到下降“3”挡，下降极限开关bg6串接在控制电路中，k2触点接通，接通控制电源，k5触点接通，km2接触器得电吸合，起升电动机定子相序改变，电动机反向运转，k4触点接通，kf3接触器得电吸合，制动器电机起动，制动闸松开，k7、k8触点接通，kf4

36、、kf5接触器得电，短接电阻r1、r2，电动机转子电阻串入情况与上升“2”挡相同。电动机运行在如下图示的机械特性曲线下降3上。控制器手柄在此位置为强迫下放，故下放速度与重力负载大小有关，负载较轻或空钩，电机处于反转电动状态，负载较重，下降速度将超过电动机的同步转速，而进入再生发电制动状态，电动机工作在机械特性曲线下降3在第四象限的延长线上，此为高速下放状态，且重物愈重，下降速度愈快，这时必须迅速将其控制器手柄推到下降“4”挡5) 下降“4”挡主令控制器手柄扳到下降“4”挡，下降极限开关bg6串接在控制电路中，k2触点接通，接通控制电源，k5触点接通，kf2接触器得电吸合，起升电动机反向运转。k

37、4触点接通，kf3接触器得电吸合，制动器电机起动，制动闸松开，k7、k8、k9触点接通，kf4、kf5、kf6接触器得电，短接电阻r1、r2、r3，电动机转子电阻串入情况与上升“3”挡相同，电动机运行在如下图示的机械特性曲线下降4上。重物较轻，电机处于反转电动状态，获得低速下放，重物较重，进入再生发电制动状态，下降速度将超过电动机的同步转速，电动机工作在机械特性曲线下降4在第四象限的延长线上，且重物愈重，下降速度愈快，但速度比上一挡要小，这时必须迅速将其控制器手柄推到下降“5”挡6) 下降“5”挡主令控制器手柄扳到下降“5”挡，k2触点接通，接通控制电源，下降极限开关sq6串接在控制电路中，k

38、5触点接通，kf2接触器得电吸合，起升电动机反向运转。k4触点接通，kf3接触器得电吸合，制动器电机起动，制动闸松开，k7、k8、k9、k10、k11、k12触点接通，kf4、kf5、kf6、kf7、kf8、kf9接触器得电，依次短接电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6，电动机只剩下一段常串电阻r7。电动机运行在如下图示的机械特性曲线下降5上，此时，重物较轻或空钩下放，电机处于反转电动状态，获得低速下放，但下降速度比下降“3”、下降“4”挡要高，负载较重，进入再生发电制动状态，下降速度将超过电动机的同步转速，电动机工作在机械特性曲线下降5在第四象限的延长线上，且重物愈重，下降速度愈快，但速度

39、比前两挡要小。总结重载下降时，若主令控制器手柄置于下降“c”、“1”、“2”挡时，其中“c”挡为准备挡，“1”、“2”两挡可获得重载低速下降，电动机处于倒拉反接制动状态，但“2”挡下降速度比“1”挡要快。若主令控制器手柄置于下降“3”、“4”、“5”挡时，可获得超过电动机同步转速的高速下降，且“3”挡速度最快，“4”挡次之，“5”挡最小，下降重物愈重，下降速度最快，这时“3”、“4”两挡下降速度太快，不安全，只能选在“5”挡工作，此时，电动机处于再生发电状态。轻载或空钩下降，主令控制器手柄置于下降“1”、“2”挡时，由于重力转矩太小，比电动机电磁转矩还要小，重物不能下降反而上升，电动机工作在正

40、转电动状态，此时，应将手柄推过下降“1”、“2”挡位。在主令控制器手柄置于下降后3个挡位时，重物将强迫下降，电动机工作在反转电动状态，且最后一挡下降速度比前一挡要高。 图3-5 提升机构电动机机械特性3.3小车运行机构电路工作原理3.3.1小车运行机构电路工作特点采用可逆对称线路，凸轮控制器左右各有5个位置，用对称接法连接电路，由于用凸轮控制器控制绕线转子电动机的转子电路电阻的切换，为了减少控制转子电阻的触点数量，转子电路串接不对称电阻。采用kt1060j/2凸轮控制器，共有12对触点，零位有3对触点，其中1对触点用来保证零位起动，另外2对除了保证零位起动以外，还配合两个运动方向行程开关bg3

41、、bg4来实现限位保护。主电路中用了三个过电流继电器ka4、ka5、ka6实现电动机的过载保护。电动机定子和转子回路中用了9对触点，4对用于定子回路中，控制电动机的正反转，5对用于切换转子电路电阻，限制电动机的电流和调节转速.在正常工作时，若发生停电事故，接触器km断电，电动机停止转动，一旦重新恢复供电，电动机不会自行起动，而必须将凸轮控制器手柄返回到“0”位，再次按下起动按钮sb，再将手柄转动到所需位置时，电动机才能再次起动工作。从而防止了电动机在转子回路外接电阻切除情况下自行起动产生很大的冲击电流或发生事故，这是零位触点的零位保护。3.3.2小车运行机构的电气控制原理合上闸刀开关qs，紧急

42、事故开关qs1，舱口开关sq3，按下起动按钮sb。凸轮控制器“0”位挡凸轮控制器手柄置于“0”位，k3触点接通，sb启动按钮按下，接通km接触器线圈，km常开触点闭合，凸轮控制器k1、k2触点接通，行程开关sq3、sq4串接入控制电路中，使km接触器自锁，为电动机起动做准备。右移“1”挡凸轮控制器k1触点接通，k2触点断开，限位保护开关bg3串接入控制电路中起限位保护作用，kf接触器通电，线圈吸合并自锁，凸轮控制器k4触点接通，v3与w相连接，k6触点接通，w3与v相连接。凸轮控制器k8、k9、k10、k11、k12触点断开，转子电阻全部接入，电动机平稳起动，电力液压制动器电机起动，制动闸松开

43、，电动机运行在下图示机械特性曲线右移1上。右移“2”挡凸轮控制器k1、k4、k6触点连接与右移“1”挡相同，k8触点接通，转子串入电阻r1上切除一段，电动机加速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线右移2上。右移“3”挡凸轮控制器k1、k4、k6、k8触点连接与右移“2”挡相同，k9触点接通，转子串入电阻r2上切除一段，电动机继续加速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线右移3上。右移“4”挡凸轮控制器k1、k4、k6、k8、k9触点连接与右移“3”挡相同，k10触点接通，转子串入电阻r3全部切除，电动机继续加速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线右移4上。右移

44、“5”挡凸轮控制器k1、k4、k6、k8、k9、k10触点连接与右移“4”挡相同，k11、k12触点接通，转子串入电阻r1、r2、r3全部切除，电动机以最高转速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线右移5上。小车在右移过程中，若限位开关sq3动作，则km接触器失电，电动机停止转动，此时必须将凸轮控制器重新返回“0”位才能继续起动。小车左移小车左移过程与右移过程相似，只是在左移“1”挡，凸轮控制器的k2触点接通，小车行程限位开关sq4串接入控制电路中并自锁，km接触器线圈得电，k5触点接通，v3与v相连接，k7触点接通，w3与w相连接，电动机反转，在左移“2”、“3”、“4”、“5”挡

45、时，保持k2、k5、k7触点接通不变，使电动机的定子电路接通方式不变。当左限位sq4动作时，电机停止转动，转子回路电阻的切入与右移档位相对应，电动机运行在下图示机械特性曲线左移2、3、4、5上。 图3-6 小车运行机构电动机机械特性3.4大车运行机构电路工作原理3.4.1大车运行机构电路的工作特点大车控制电路特点与小车相似，只是由于大车由两电动机分别驱动，其凸轮控制器比小车的要多5触点，采用kt1460j/2，有17个触点，3个进行零位保护，4个触点用于电动机定子电路的控制，使电动机正反转，10个触点用于两电动机的转子电路的电阻切入，以调节电动机的转速。主电路中用过流继电器ka7、ka8、ka

46、9、ka7、ka8、ka9来实现电动机过流保护。3.4.2大车运行机构的电气控制原理闭合闸刀开关qb，紧急停止按钮qa1，驾驶室门开关bg3，舱门开关bg4。“0”位挡凸轮手柄置于“0”位挡，按下启动按钮sb1，凸轮控制器k1触点接通，接触器qa线圈得电，kf常开触点闭合，k2、k3触点连接，使限位开关bg1（bg2）串接入控制电路中。若限位开关bg1、bg2不动作，则kf自锁，为电机起动做准备。前进“1”挡凸轮控制器k2触点接通，限位保护开关bg1串入控制电路中起限位保护作用，km接触器通电，线圈吸合并自锁，凸轮控制器k4触点接通，v3与w相连接，k6触点接通，w3与v相连接。凸轮控制器k8

47、k17触点断开，转子电阻全部接入，电动机平稳起动，电力液压制动器电机起动，制动闸松开，电动机运行在下图示机械特性曲线前移1上。前进“2”挡凸轮控制器k2、k4、k6触点连接与前进“1”挡相同，k8、k13触点接通，转子串入电阻r1上切除一段，电动机加速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线前移2上。前进“3”挡凸轮控制器k2、k4、k6、k8、k13触点连接与前进“2”挡相同，k9、k14触点接通，转子串入电阻r2上切除一段，电动机继续加速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线前移3上。前进“4”挡凸轮控制器k2、k4、k6、k8、k13、k9、k14触点连接与前进“3”挡

48、相同，k10、k15触点接通，转子串入电阻r3全部切除，电动机继续加速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线前移4上。前进“5”挡凸轮控制器k2、k4、k6、k8、k13、k9、k14、k10、k15触点连接与前进“4”挡相同，k11、k12、k16、k17触点接通，转子串入电阻r1、r2、r3全部切除，电动机以最高转速运行，制动器松开，电动机运行在下图示机械特性曲线前移5上。大车在前进过程中，若限位开关sq1动作，则km接触器失电，电动机停止转动，此时必须将凸轮控制器重新返回“0”位才能继续起动。大车后退大车后退过程与前进过程相似，只是在后退“1”挡，凸轮控制器的k3触点接通，限位

49、开关bg2串接入控制电路中，qa接触器线圈得电并自锁。k5触点接通，v3与v相连接，k7触点接通，w3与w相连接，电动机反转，在后退“2”、“3”、“4”、“5”挡时，保持k3、k5、k7触点接通不变，使电动机的定子电路接通方式不变，当后退限位开关bg2动作时，电机停止转动。转子回路电阻的切入与前进档位相对应，电动机运行在下图示机械特性曲线后移2、3、4、5上。 图3-7大车运行机构电动机机械特性3.5保护电路的工作原理3.5.1保护电路的组成起动按钮sf，控制器触点sa、小车凸轮控制器触点sa1，大车凸轮控制器触点sa2，停按钮sb2、驾驶室门开关sqm、舱门开关sqc1、sqc2，栏杆门开关sqa1、sqa2，过流继电器ka1ka9 ，大车限位开关sq1、sq2，小车限位开关sq3、sq4，起升机构上极限开关sq5、sq6。3.5.2保护电路的工作过程当主令控制器，大、小车凸轮控制器处于“0“位状态，舱门开关，栏杆门开关，各门在关闭位置，常开触点闭合，起重机可以起动运行，ka1ka9各电动机过流保护继电器无过流现象，其常闭触点闭合。按下启动按钮sb，km接触器通电自锁，电动机可以开始工作了。交流接触器qa线圈通电自锁回路由大车移行凸轮控制器sa2的k2、k3触点，大车前后移行极限位置保护开关bg1、