桥式起重机控制线路.docx

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桥式起重机控制线路

20/5t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。

10.6.120/5t桥式起重机的工作原理

1.主电路分析

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M1和M2拖动，用一台凸轮控制器Q1控制，电动机的定子绕组并联在同一电源上；YA1和YA2为交流电磁制动器，行程开关SQR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M3拖动，用一台凸轮控制器Q2控制，YA3为交流电磁制动器，行程开关SQBW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M4拖动，由凸轮控制器Q3来控制，YA4为交流电磁制动器，SQU1为副钩提升的限位开关。

主钩提升由电动机M5拖动，由主令控制器SA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SQU2，下降限位开关SQU3。

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，切断电动机

图10-1820/5t交流桥式起重机的大车、小车、副钩凸轮控制器图a

图10-1820/5t交流桥式起重机的主令控制器原理图b图10-18XQB1保护箱主回路原理图c

图10-18XQB1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

（注：

该表中的18、19；18、20；3、4的标识参见图10-18d）

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

（注：

该表中的24、22；24、23；4、5的标识参见图10-18d）（注：

该表中的24、25；24、26；5、6的标识参见图10-18d）

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

（1）.主接触器KM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“零位”，则凸轮控制器Ql、Q2、Q3在主接

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SB，KM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KM的常开辅助触头闭合自锁，主接触器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L3相电源送入电动机定子中，而L1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才能使电动机运转。

（2）.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。

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10-12。

起重机投入运行前，把小车凸轮控制器的手柄扳到“零位”，此时大车和副钩的凸轮控制器也都放在“零位”。

然后按下起动按钮SB，主接触器KM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任一档时，凸轮控制器Q2的主触头闭合。

分别将V14、3M3和W14、3M1接通，电动机M3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Q2的主触头闭合，分别将V14、3M1和W14、3M3接通，电动机M3反转，小车向后移动。

当将凸轮控制器Q2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M3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Q2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，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。

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M1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，大车凸轮控制器触点通断表参见表10-11。

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10-14，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“下降”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。

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”，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。

（3）.主令控制器的控制

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，采用图10-18b的主令控制器SA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12对触头（1~12），控制12条回路。

主钩上升时，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KMUP和KMB得电吸合时，主钩即上升。

主钩的下降有6档位置“C”、“1”、“2”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；“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10-13。

先合上电源开关QS3，并将主令控制器SA的手柄扳到“0”位置后，触头SA1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M5工作做好准备。

1）.提升重物线路工作情况

提升时主令控制器的手柄有6个位置。

当主令控制器SA的手柄扳到“上l”位置时，触点SA3、SA4、SA6、SA7闭合。

SA3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。

SA4闭合，制动接触器KMB通电吸合，接触电磁制动器YB5、YB6，松开电磁抱闸。

SA6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KMD常闭触点为互锁触点，与自锁触点KMUP并联的动断触点为互锁触点，与自锁触点KMUP并联的常闭联锁触点KM6用来防止接触器KMUP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，防止当KMUP通电，转子中起动电阻全部切除时，KMUP通电，电动机直接起动。

SA7闭合，反接制动接触器KM1通电吸合，切除转子电阻R1。

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。

当主令控制器手柄扳到“上2”位置时，除“1”位置已闭合的触点仍然闭合外，SA8闭合，反接制动接触器KM2通电吸合，切除转子电阻R2，转矩略有增加，电动机加速。

同样，将主令控制器手柄从提升“2”位依次扳到3、4、5、6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5种提升速度。

2）.下降过程分析如下

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。

①.扳到制动下降“c”时

主令控制器SA的SA3、SA6、SA7、SA8闭合，行程开关SQU2也闭合，接触器线圈KMUP、KM1、KM2得电吸合。

由于触头SA4分断，故制动接触器KMB不得电，制动器抱闸没松开。

尽管上升接触器线圈KMUP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R1和R2，已为起动做好准备。

②扳到制动下降“1”时

当主令控制器SA的触头SA3、SA4、SA6、SA7闭合时，制动接触器线圈KMB得电吸合，电磁制动器YB5、YB6的抱闸松开；同时接触器线圈KMUP、KM1得电吸合。

由于触头SA8断开，使接触器线圈KM2失电而释放，转子电路电阻器R2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；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。

③扳到制动下降“2”时

当主令控制器SA的触头SA3、SA4、SA6闭合时，SA7断开，接触器线圈KM1失电释放，使转子电路电阻器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速度。

④扳到强力下降“3”时