（3）起重机的调速
调速是起重机的一项重要指标。
一般起重机调速性能都较差，多采用“点动”进行。
这样过多地启、制动会使起重机的电器和电动机寿命缩短、维修量增大、事故率增高等。
有的起重机对准确停车要求较高，必须在调速前提下来满足准确停止的要求。
现在有一
图6—1电动机运行状态
些起重机已采用数控、遥控等新技术，而这些技术的应用也必须在调速的基础上实施。
起重机有直流与交流调速2种。
直流调速有3种，即可控电压供电的直流串激电机，改变电枢外串电阻值调速；固定电源供电的电动机——发电机组的调速；可控晶闸管供电——直流电动机的调速。
直流调速具有过载能力大、调速比大、启制动性能好，能适应频繁的启、制动等优点；缺点是系统结构复杂、价格昂贵，需要直流电源等。
交流调速分3大类，即变频调速、变极调速、变转差率调速等。
变极调速简单，主要应用在电葫芦式起重机的鼠笼式电动机上，采用改变电极对数实现调速。
变转差率调速的方式较多，如改变绕线式异步电动机转子外接电阻法、转子晶闸管脉冲调速法等。
调频调压调速目前已应用到无级调速的起重作业中，变频变压调速的主体变频器已有系列产品供货。
另外，还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、涡流制动调速、能耗制动调速、定子调压调速等。
二、起重机的自动控制
（一）可编程序控制器起重机各机构的运行要依靠程序控制装置来实现，现在多使用可编程序控制器来控制。
（二）自动定位装置起重机的自动定位，一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构型式，自动定位装置通常使用各种检测元件与继电器、接触器或可编程序控制器相互配合以达到自动定位的目的。
（三）大车运行机构的纠偏和电气同步纠偏分为人为纠偏和自动纠偏。
人为纠偏是当纠偏超过一定值后，偏斜信号发生器发出信号，司机断开超前支腿侧的电机，接通滞后支腿侧的电机进行调整。
自动纠偏是当偏斜超过一定值时，纠偏指令发生器发出指令，系统进行自动纠偏。
电气同步是在交流传动中，常采用带有均衡电机的电轴系统，实现电气同步。
（四）地面操纵、有线与无线遥控葫芦式起重机采用地面操纵，其关键部件是手动按钮开关。
有线遥控是通过专用电缆或动力线作为载波体，对信号用调制解调传输方式，达到只用少量通道即可实现控制的方法。
无线遥控是利用当代电子技术，将信息以电波或光波为通道形式传输，达到控制的目的。
（五）起重电磁铁及其控制起重电磁铁的电路，主要是提供电磁铁的直流电源及完成（吸、放料）控制要求。
其工作方式分为定电压和可调电压2种控制方式。
三、起重机的电气设备
不同的起重机有不同的电气设备和电气回路，但基本的设备和回路各起重机是一样的，电气回路都由主回路、控制回路、保护回路等组成。
电气设备有电动机、操作电器（包括控制器、接触器、控制屏和电阻器等）、保护电器3部分。
（一）起重机用交流三相异步电动机的特点和类型
我国目前生产的新系列电动机，有YZR和YZ系列三相异步电动矶。
YZR为绕线式转子电动机，YZ为鼠笼式转子电动机。
起重机用电动机有如下特点：
1、YZR、YZ系列电动机使用条件
（1）制成封闭式，以适应多尘场所。
（2）制成加强的机械结构，以适应经常、显著的机械振动与冲击。
（3）采用较高的耐热绝缘等级，允许较高的温升。
一般环境用电动机，其外壳防护等级为IP44，环境温度为40℃；冶金环境用电动机，防护等级为IP54，环境温度为60℃。
（4）电动机的工作制分为S2～S98种类型，基准工作制为S3—O％，即工作制为S3，基准负载持续率为40％，每个工作周期为lOmin。
（5）电动机各发热部位的温升限值或允许温度不超过表6.1的规定。
表6.1发热部位温升限值及允许温度
电动机发热部位
F级绝缘
H级绝缘
绕组温升（电阻法）IC0041
IC0141
105K
100K
105K
100K
集电环温升（电阻计法）
95K
80K
轴承允许温升（电阻计法）
95℃
115℃
（6）电动机在下列条件下使用时应能额定运行：
①海拔不超过1000m。
②环境空气温度一般环境不超过40℃，冶金环境不超过60℃，最低环境空气温度为一15℃。
③月平均最高相对湿度为90％，同时月平均最低温度不高于25℃；频繁的启动、制动及逆转。
（二）YZR、YZ系列电动机的定额电动机定额分为短期定额及断续周期性定额，对不同工作启动、制动等级及负载持续率，电动机的额定值是不同的。
电动机的转矩，应适应频繁的启动、制动和反转，满足减少启动时间和经常过载的要求。
（三）YZR、YZ的启动等级电动机的启动等级，是指每小时最大可能的等效启动次数。
启动等级分为6次／h、150次／h、300次／h、600次／h。
在点动式电制动状态下工作时，应将这些状态按等效发热折算成等效启动次数，然后，根据等效次数确定电动机的定额。
其折算方法是：
1、点动一次，相当于1／4次启动（点动终了时电动机的转速不大于额定转速的25％）。
2、电制动一次，相当于O.8次启动（电动机转速降到额定转速的1／3）。
（四）YZR、YZ负载持续率的确定工作周期包括负载时间和间歇时间；负载时间包括启动、稳定运行和制动时间。
（五）YZR、YZ系列电动机的工作类型
1、短期工作制（S2）：
如图4.2所示，电动机带有恒定负载持续工作，使电动机温升达到最大允许数值，然后停止工作，再使电动机冷却到周围环境温度，其偏差不超过2K。
短期持续工作有10min、30min、60min和90min等类型，对较大的电动机冷却时间需要30min以上。
图6.2短期工作制S2
2、重复短期工作制（S3）：
如图6.2所示，由若干相同的工作周期组成，电动机带有恒定负载，每个周期中有相同的持续工作时间和相同的间歇时间，每个周期工作时间内电动机可以达到允许最大温升，而间歇时间电动机又冷却到周围环境温度，每个工作周
图6.3重复短期工作制S3
期，启动电流对温升的影响可以忽略。
3、启动电流对电动机温升有影响的重复短期工作制（S4）：
如图6.3所示，由若干相同工作周期组成，电动机带有恒定负载，每个周期中启动时间对整个工作周期有明显的影响，接电持续率有15％、25％、40％和60％几种。
图6.4重复短期工作制S4
4、不仅考虑启动对电机发热的影响，还考虑电气制动对电机发热影响的重复短期工作制（S5）：
如图6.4所示，电动机带有恒定负载，不仅考虑启动对电机发热的影响，还要考虑电气制动对电机发热的影响。
接电持续率有15%、25%、40%和60%几种。
图6.5重复短剽工作制S5
四、起重机械的电气回路
（一）主回路直接驱使各机构电动机运转的那部分电路称为起重机的主回路（见图6.5），它从起重机总电源开始到保护柜刀开关、保护柜主接触器触头，再经各机械控制器定子触头至各相应电动机的定子绕组端，组成外接电路。
而各电机的启动调速电阻则分别串入相应电动机转子绕组三相引出线上，并通过各相应控制器的转子触头进行顺序切
图6—6起重机主回路原理图
除，此为各电动机的外接转子电路。
外接定子电路和外接转子电路组成了起重机的主回路。
（二）控制回路控制回路又称联锁保护电路，它控制起重机的通、断，从而实现对起重机的各种安全保护。
控制回路一般都由3部分组成，即零位启动部分、电路限位保护部分、电路联锁保护部分．见图6—6所示。
下面以通用桥式起重机为例说明。
图6—7控制回路原理图
1、起重机零位启动与保护：
当主开关推合后，由于KMl、KM2未闭合而只有①、
号电路串联接于电源A、B两点。
当各机构的控制器置“0”后，按下启动按钮SB，使KM线圈得电而吸合，接通起重机主电源，为起重机工作做好准备。
当有任一机构控制器手柄置于工作位置而非零位时，这时即使按下SB而控制回路亦无法接通，可避免按下SB按钮后起重机突然工作而造成事故的发生。
当电源电压低于额定电压85％时，因电压低、弹力小，KM亦无法吸合而接不通起重机总电源还可防止设备在低电压情况下工作而被烧毁。
2、起重机的各机构限位保护：
当KM线圈吸合后，KMl、KM2触头闭合，使①、②号电路并接。
这时按钮SB已松开，由②、③号电路串联使KM持续吸合，使KM的主、副触头在起重机运转时持续吸合而使起重机不会断电。
当起重机提升时（或下降时）SCHl（或SCH2）闭合，而下降（或上升）触点联锁触点SCH2（或SCHl）由于控制器的机械联锁而断开只串有上升（或下降）限位器SQHl（或SQH2）的常闭触头与电源通路。
当吊钩升（降）至极限位置而将SQHl（或SCH2）撞开，控制回路分断使KM线圈断电释放，主回路断电，电机停转，吊钩停止上升（或下降）可防止吊钩冲顶（或撞底）的事故发生。
其他机构的限位保护原理同上。
3、其他各种联锁保护与紧急断电、过载和短路保护：
图6-7中③电路内的SE为紧急开关，SQl～SQ4分别为司机门联锁保护SQl、舱口联锁开关SQ2、端梁门开关联锁保护SQ3、SQ4；还有各电动机过电流继电器触头FA0～FA4等。
当起重机过载、某电动机发生相间或相对地短路时以及遇到紧急情况扳动SE扳把或司机室门、舱口门、端梁门因维护而打开时；起重机都要断开电源使其不能运行。
从而可防止危险事故的发生。
若在控制回路中串入超载限制器的常闭触头即可实现超载保护。
在各回路中都装有熔断器对起重机可起到相应的短路保护作用，防止发生火灾。
3、照明信号回路照明电路为专用独立线路，其电源由起重机主断路器进线端分接，它直接与起重机滑线电源L1、L2、L3三相中的任两相相接，不受主刀开关1QS的控制。
其由2QS单独控制，并有熔断器作短路保护之用（图6—8）。
图6—8起重机的照明电源
手提行灯、司机室照明及电铃等均需用42V以下安全电源，两根线均经保险保护。
照明变压器应用双绕组的双绝缘的隔离安全变压器，不允许用自耦变压器。
变压器次级不允许接地（应悬浮）。
不允许用车体作单相电源的回路线。
第三节起重机常用控制电器及保护电器
一、主令控制器
（一）凸轮控制器：
1、KT1O系列交流凸轮控制器：
该控制器主要用于起重设备中，直接控制三相电动机的启动、停止、调速、换向和制动。
额定电流分25A和60A两种。
其工作原理是：
当凸轮转鼓转动时，凸轮的凸部转动到触头杠杆的滚子上，迫使触头杠杆旋转，使触头打开。
当滚子处于凸轮的凹处时，由于弹簧的作用，触头杠杆转回原来的位置，使触头闭合。
控制器的定位由定位棘轮、定位杠杆、定位弹簧实现。
2、KTJ5—100，160交流凸轮控制器：
主要用于起重控制设备中，控制380V以下三相交流感应电动机启动、停止、调速和换向。
工作原理同KTl0系列凸轮控制器。
3、LKl8主令控制器：
该主令控制器主要用于起重设备中，控制起重机各机构的控制柜（屏），实现对该机构的电动机进行启动、停止、调速、换向和制动。
4、联动控制台（THQl）：
该联动台适用于交流50Hz、电压380V以下和直流220V以下电力线路或控制线路，控制起重设备或类似条件的电气设备中的电动机启动、调速、制动和换向。
该联动台由左箱和右箱、活动式座椅和脚踏开关组成。
左箱设有按钮和指示灯，右箱设有紧急开关。
联动台分四机构、六机构2种，额定电流分为10A、20A和60A3种。
手柄带有零位自锁装置，只有用手提握手柄下半球时，才能使手柄离开零位。
离开零位后，方可松开下半球，继续操作。
座椅底脚不固定，可任意挪动，座椅上下可调，左右可旋转，靠背舒适，并可随人体前后倾斜。
脚踏开关为防尘式的行程开关，触头额定发热电流为6A，触头一常开、一常闭。
该开关适用于控制起重机的喇叭或电铃。
联动台手柄操作力不大于3kN，最多挡数左右各6挡，最多控制回路17个。
二、低压控制电器
（一）刀开关：
适用于交流50Hz、380V，直流440V，作为电路通断和隔离之用。
（二）熔断器式刀开关：
适用交流50Hz、380V，直流440V，作为电路的通断与隔离之用，具有过负荷或短路保护功能。
（三）断路器：
1、H系列断路器：
H系列塑料外壳断路器，结构新颖，性能可靠，附件齐全，分断能力高。
适用于交流50Hz或60Hz、380V或直流250V以下的配电线路中，作为分配电能和保护线路及电源设备的过载。
在欠电压和短路以及在正常工作条件下，作为线路不频繁转换之用。
具有长延时保护特性（反时限动作）。
在整定电流的A倍（约定不脱扣电流）时，脱扣器的各极同时通电，断路器从周围空气温度的冷态开始，在T时间内不脱扣。
当经过时间T之后，电流立即升高，达到整定电流的B倍（约定脱扣电流），在T时间内脱扣。
该断路器由绝缘外壳、操作机构、触头系统和脱扣器等组成，具有快速闭合、断开和自由脱扣机构。
脱扣器由瞬时动作的电磁脱扣器和延时动作的脱扣器组成，分别作为线路的短路和过载保护。
250A及以上的断路器，其电磁脱扣器是可调式。
600A及以上的断路器除电磁、热脱扣之外，还有电子脱扣型。
断路器可加装分励脱扣器、欠压脱扣器、辅助触头和电动操作机构。
分励脱扣器用作远距离断开断路器。
欠电压脱扣器用作欠电压保护，当电压低于规定值时，能防止断路器闭合及自动断开断路器。
起重机主电路用断路器，宜采用带失压脱扣的电磁脱扣器，作欠压保护和远距离控制。
2、3VE系列低压断路器：
断路器适用于交流电压至660V、频率为40～60Hz、额定电流为0.1～63A的电路中作为短路、过载保护用。
在起重机控制回路中，作为线路和电源设备的过载和短路保护。
适用于3级污染；外壳防护等级为IPOO；海拔高度不超过2000m；环境温度为-20～+55℃，温度为+40℃时相对湿度不大于50％，温度为+20℃时不大于90％；周围无爆炸危险介质，且介质中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体；适于能防止雨水浸入的场所应用。
工作环境不能满足上述要求的，须配防护外壳。
外壳防护等级有IP41、IP54、IP65等。
本系列断路器，主要由机构部分、触头及灭弧系统、脱扣器和绝缘基座、外壳等组成。
3VEl型有辅助触头，3VE3、3VE4可配带辅助触头附件，有电磁脱扣器（瞬动）和热脱扣器（反时限）2种。
断路器中有温度补偿装置，故特性不受环境温度影响。
3VEl为按钮操作，3VE3为旋钮操作，3VE4为手柄操作、板前接线、板前安装式。
3、断路器使用注意事项：
a.安装。
断路器应按盖上数字的正方向与地面垂直安装，电源引线应接到有“L”标志的上端。
b.选择。
选择断路器时，应使被保护对象的额定电流包含在断路器的脱扣器电流整定范围内。
断路器中脱扣器的整定电流是连续可调的，可按调度指示调整脱扣电流，选择脱扣器的整定电流与保护对象的额定电流相吻合。
c.断路器使用中无须维护，但应保持清洁。
（四）接触器：
接触器是利用电磁吸力使触头闭合或断开大电流电路的开关电器。
具有远距离操作功能、欠压或失压保护功能、过载保护功能等。
接触器主要由电磁系统和触头系统组成。
电磁系统用来感测和接受操作信号，并切换为执行信号；触头系统是执行部分，接受执行信号后，通过自身动作来接通或断开主电路。
1、CJ20系列接触器：
适用于接通或切断负载，应用在50Hz、660V以下的线路。
2、CJl2系列接触器：
适用于AC50Hz、380V、600A以下的电力线路；能远距离接通和切断电路。
主要用于冶金起重机的电动机的启动、停止和反转等控制。
（五）继电器：
继电器是一种实现自动控制和保护电气拖动装置的电器，一般由承受机构、中间机构和执行机构组成。
承受机构反映继电器的输入量，并传递给中间机构，将它与预定的量（整定值）进行比较，当达到整定值时，中间机构就使执行机构产生输出量，从而闭合或分断电器。
1、中间继电器：
用于AC50Hz或60Hz、660V（直流电压600V）以下的控制电路中，控制各种电磁线圈，使信号得到放大或将信号同时传送给有关控制元件。
2、时间继电器：
用于起重机控制线路中，常用直流继电器JT3作为时间继电器。
通过调节主气隙的非磁性衬垫，来调整延时的长短（粗调），也可以调节继电器的反力系统来调整延时的长短（细调）。
目前，在起重机控制线路上开始采用电子式时间继电器。
由于电子元件采用固体组件，大大降低了由温度变化引起的误差。
3、过流继电器JLl4：
主要用于AC380V、DC440V以下的控制电路中，作为过电流或欠电流继电器。
（六）电阻器：
可分为RT、RK、RS、RZ、RY、RQ、RP等7个系列，还有RTZ、RSZ2个品种。
三、控制屏
（一）PQY系列控制屏：
PQY型控制屏供运行机构用。
PQYl用于1台电动机；PQY2用于2台同时工作的电动机；PQY3用于2台同时工作的电动机，允许单独运行；PQY4用于4台同时工作的电动机，将4台电动机分为2组，，每组可单独运行。
它们的启动电阻各有4级或5级。
主令控制器挡数为3—0—3挡。
第一、二级电阻，由主令控制器给出信号，由接触器来切除；其余几级，主令控制器在第三挡时，由延时继电器自动切除。
制动器线圈并接在电动机定子上。
（二）PQSl～3系列控制屏：
PQS型控制屏供起升机构用。
PQSl用于1台电动机；PQS2用于2台同时工作的电动机，允许单独运行，并可直接用外加按钮进行点动操作。
当被控电动机功率大于100kW时，启动电阻有5级。
被控电动机功率等于或小于100kW时，启动电阻可减少1级。
主令控制器3—0—3挡，在上升的第一、二挡时，由主令控制器给出信号，通过接触器来切除第一、二级电阻；当主令控制器手柄位于第一挡时，第三、四级电阻由延时继电器自动切除。
下降至第二挡时，电动机接成单相制动状态，供轻载荷短时间慢速下降调速用；下降至第三挡时，电动机处于反向电动状态，逐级延时切除转子电阻，轻载达到额定下降速度，重载超过同步转速为强力制动状态。
当主令控制器从下降第三挡直接退至下降第一挡，因继电器HXJ的延时，增长了ZC、FC、DC之间的换接时间，故主令控制器在经过下降第二挡的短时间里，DC是来不及接通的，提升电机直接进入反接制动状态，机构进行减速。
当主令控制器从下降第一挡回到零位时，制动电磁铁断电，机构被制动，而上升接触器的线圈经IL—SJ延时，断开触头和主令控制器第五组触头，保持一小段接通时间，电动机力矩帮助制动器制动。
为防止溜钩，轻载停车时，主令控制器可先停在下降第二挡，使之进行单相制动，然后回至零位。
PQSl和PQS2控制屏的线路，在主令控制器从零位放置到下降第一挡时，电动机和制动器是不接通的。
因此，不能进行点动操作。
如需点动，必须使主令控制器处于第二挡或第三挡。
为此，在标准屏上增加了中间继电器JC和点动按钮JTK。
第四节电流引入装置
一、供电方式
桥式起重机的小车与大车之间和大车与厂房之间，由于搬运物料的需要，必须有相对运动。
因此，应采用移
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