三相绕线式异步电动机的启动控制系统设计文档格式.doc

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（2）起动电流不要超过允许范围

对三相异步电动机来说，由于起动瞬间s=1，旋转磁场于转子之间的相对运动速度很大，转子电路的感应电动势及电流都很大，所以起动电流远大于额定电流。

在电源容量与电动机的额定功率相比不是足够大时，会引起输电线路上电压的增加，造成供电电压的明显下降，不仅影响了同一供电系统中其他负载的工作，而且会延长电动机本身的起动时间。

此外在起动过于频繁时，还会引起电动机过热。

在这两种情况下，就必须设法减小起动电流。

2.方案设计

常见的三相绕线转子异步电动机的起动方法：

（1）转子回路串接频敏电阻器起动

对于单纯限制启动电流、增大启动转矩的绕线式异步电机，可采用转子串频敏变阻器启动。

频敏变阻器是由三相铁芯线圈组成，每一相的等效电路与变压器空载运行的等效电路一致。

（2）转子串电阻分级起动

一方面可以减小起动电流，另一方面可以增加最初起动转矩，当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩T起动。

当然，所串联的电阻超过一定数值后，最初起动转矩反而会减小。

由于绕线异步电动机的转子串联合适的电阻，不但可以减少起动电流，而且可以增大起动转矩，因而，要求起动的转矩大或起动频繁的生产机械常用绕线型异步电动机。

3.单元电路设计、参数计算和器件选择

3.1单元电路设计

（1）转子回路串接频敏电阻器起动的电路设计

接触器触点K断开时，电机转子串入频敏变阻器启动。

启动过程结束后，接触器触点K再闭合，切除频敏变阻器，电机进入正常运行。

图3.1绕线式异步电动机

转子串频敏变阻器启动

与一般变压器励磁阻抗不完全相同，励磁阻抗由励磁电阻与励磁电抗串联组成，用表示。

主要表现在以下两点：

1）频率为50Hz的电流通过时，阻抗比一般变压器励磁阻抗小得多。

这样串在转子回路中，即限制了启动电流，又不至于使启动电流过小而减少启动转矩。

2）频率为50Hz的电流通过时，。

因频敏变阻器中磁密取得较高，铁芯处于饱和状态，励磁电流较大，因此励磁电抗较小，启动转矩高。

这样，转子回路功率因数提高了。

频敏变阻器在启动过程中始终保持较大电磁转矩。

启动结束后，转子回路电流频率很低，很小，近似为零，频敏变阻器自动不起作用。

这时，可闭合接触器触点K来切除频敏变阻器。

图3.2转子串频敏变阻器的机械特性

1-固有机械特性2-人为特性

（2）转子串电阻分级起动

为使整个启动过程中尽量保持较大起动转矩，绕线式异步电动机看采用逐级切除转子起动电阻的分级启动。

起动接线图和特性曲线如图8.13所示。

1）接触器触点K1、K2、K3全断开，电动机定子接额定电压，转子每相串入全部电阻，电动机开始启动。

启动点为机械特性曲线3上的a点，启动转矩T<

Tm。

2）由于Ts1>

TL（负载转矩）电动机加速到b点时，T=T2>

TL，为了加速起动过程，接触器K3闭合，切除起动电阻R3，特性变为曲线1，因机械惯性，转速瞬时不变，工作点水平过渡到c点，使该点T=T1。

3）因Ts1>

TL，转速沿曲线1继续上升，到d点时K2闭合，R2被切除，电动机运行点从d转变到特性曲线1上的e点。

依次类推，直到切除全部电阻，电动机便沿着固有特性曲线3加速，经h点，最后稳定运行于j点（T=TL）。

3.2参数计算

转子串电阻起动电阻的计算:

起动电阻的计算有两种方法：

作图法和解析法。

下面仅对解析法进行分析。

为简

化计算，机械特性采用实用表达式简化后的近似表达式为

根据转子回路串电阻后的机械特性和近似表达式，在线性段有下列两个结论：

三相异步电动机各阻值电阻若干频敏电阻器

4.电路的工作原理

三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定。

转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。

转子铜条是短路的，有感应电流产生。

转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用。

转子就会旋转起来。

第一：

要有旋转磁场，第二：

转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三：

转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，无转矩，电机就要停下来，停下后，速度减慢，由于有转速差，转子又开始转动，所以只要旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。

5．总结

采用频敏变阻器起动，具有起动平滑、操作简便、运行可靠、成本低廉等优点，因此在绕线式电动机中应用较广。

绕线式三相异步电动机转子回路串接电阻，一方面可以减小起动电流，另一方面可以增加最初起动转矩，当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩T起动。

总之，转子回路串三相对称可变电阻起动，这种方法既可限制起动电流，又可增大起动转矩，串接电阻值取得适当，还可使起动转矩接近最大转矩起动，适当增大串接电阻的功率，使起动电阻兼作调速电阻，一物两用，适用于要求起动转矩大，并有调速要求的负载。

缺点：

多级调速控制电路较复杂，电阻耗能大。

通用桥式起重机

使

用

维

护

说

明

书

洛阳起重机厂

洛阳起重机厂

-1-

目录

第一章起重机概述………………………………………1

第一节：

结构概述……………………………………………2

第二节：

电气系统……………………………………………4

第三节：

控制原理……………………………………………5

第二章起重机的使用规则与操作要点………………12

起重机使用规则……………………………………13

起重机的安全操作要点………………………………16

第三章起重机的维护与调整…………………………20

金属结构的检查与调整…………………………20

机构的维修、检查与调整…………………………21

供电、电气元件及控制系统检查………………24

第四节：

定期负荷试验…………………………26

第五节：

安全装置的检查…………………………27

第六节：

零部件的使用要求与调整………………………27

第七节：

电气设备的维护…………………………36

第四章起重机常见故障及排除方法…………………41

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第一章起重机概述

第一节结构概述

整台起重机是由桥架、小车（装有起升机构和运行机构）、起重机运行机构和电气设备四大部分

组成。

结构示意图见图一。

起升机构、小车运行机构和大车运行机构是起重机的三个工作机构，各机构都备有单独的电动机，

进行各自的驱动。

起重机分为单钩起重机、双钩起重机。

单钩仅有一套起升机构；

双钩有两个吊钩，即有主副两套

独立的起升机构。

主钩用来提升重的物件。

副钩提升在其额定起重量范围内的物件，在它额定的负荷范

围内也可协同主钩倾转或翻到工件之用。

当两个吊钩一起工作时，物件重量不应超过主钩的额定起重量，

同时保证副钩起吊重量不超过副钩的额定起重量。

但必须注意，不允许两个吊钩同时提升两个物件。

每

个吊钩在单独工作时均只能起吊重量不超过起重量的物件。

一、金属结构

金属结构包括桥架、小车架和操作室。

1、桥架由两根箱形主梁、两根箱形端梁和主梁两侧的走台所组成。

在主梁的上盖板铺设轨道，

供小车运行之用。

一侧走台上安装起重机运行机构，另一侧走台安装小车挂缆导电。

走台的外侧都有栏

杆。

主梁与端梁采用钢性联接。

两根端梁用螺栓（或平衡梁）连接起来的。

使整个桥架可以拆开成两

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部分，便于运输。

2、小车架是由钢板焊接而成的框架结构。

车架上装由起升机构和小车运行机构。

3、操纵室悬装在桥架下面，内装有起重机的电气控制设备，主要是供驾驶员操纵之用。

操纵室

有开式和闭式，对在高温有尘、有毒环境下，应用闭式操纵室，当工作温度高于35℃的高温环境下，

还可采用降温操纵室。

二、大车运行机构

起重机有四个（或八个）车轮，安装在两根端梁的两端。

其中两个是主动车轮，两个（或六个）

是被动车轮。

主动车轮的驱动机构安装在走台上，由两套独立驱动装置驱动，称为分别驱动。

本机构采用液压推杆制动器或交流电磁铁块式制动器。

机构部件之间采用齿轮联轴器或万向轴连接。

这样，即使在制造和安装时所产生的误差，或者由

于载荷所引起的桥架变形而产生的部件之间的彼此变位，也可以由齿轮联轴器或万向轴得到补偿，不致

影响机构工作。

三、起升机构

在小车架上安装起升机构，单独时为一套独立的驱动装置。

当有主、副两个吊钩时，安装两套各

自独立驱动的起升机构。

起升机构有YZR绕线式电动机的高速旋转，经齿轮联轴器带动减速器。

减速器的低速轴又转动绕

有钢丝绳的卷筒。

只要控制电动机的正反转，就可以达到吊钩的升降作用。

为了保证起升机构工作的安全和可靠性，在减速器高速轴上装有制动器，支撑卷筒一端的轴承座

上装有上升或上升、下降限位器或超载限制器，上升、下降限位器是吊钩上升或下降至极限位置时的安

全保护装置。

20t以上（含20t）行车配有超载限制器，超载限制器是当载荷达到额定起重量的90%，

开始发出预报警。

当起重量超过额定起重量的10%时，切断起升动力电源的安全保护装置。

四、小车运行机构

小车运行机构是由电动机带动立式减速器。

减速器的低速轴以集中驱动的方式连接装在小车架上

的主动车轮。

电动机采用了双端出轴，轴的一端装有制动器。

五、其它设备

1、缓冲器

在起重机两根端梁的两端，装有大车弹簧缓冲器或液压缓冲器或聚氨脂缓冲器。

在小车车架的底

部装有小车弹簧缓冲器或聚氨脂缓冲器，用以降低同跨内的两台起重机可能相碰或是起重机及小车行至

两端极限位置时的冲击影响。

2、大车导电线挡架

为了防止当小车行驶到极限位置时吊具或钢丝绳与高压电源相碰，在桥梁的两根主梁下面附近电

源的一端安置了导电线挡架。

3、大车导电架及检修平台

大车导电架及检修平台在桥架的主梁底部，电源线经装在检修平台的外侧角钢上的三套集电拖，

以供整台起重机的电源。

检修平台供维修集电拖之用。

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第二节电气系统

起重机各个机构的运转，均在操纵室内进行操纵。

操纵室悬挂在起重机桥架靠端梁附件传动侧走

台下面，操纵室内装有各机构的操纵控制器，总电源开关、紧急开关，电铃、脚踏开关、超载仪