橋式起重機電氣控制系統(tǒng)PPT課件

1、 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機的主要技術參數(shù)橋式起重機的主要技術參數(shù) 1.1.起重量起重量 單鉤：單鉤：5t5t、10t10t 雙鉤：雙鉤：15/3t15/3t、20/5t20/5t、30/5t30/5t、50/10t50/10t、75/20t75/20t、100/20t100/20t、125/30t125/30t、150/30t150/30t、200/30t200/30t、250/30t250/30t，分子為主鉤起重量，分子為主鉤起重量，分母為分母為副鉤起重量。副鉤起重量。 2.2.跨度跨度 3.3.提升高度提升高度 4.4.運行速度運行速度 5.5

2、.提升速度提升速度 提升速度提升速度30m/min 30m/min 空鉤速度：高達提升速度兩倍空鉤速度：高達提升速度兩倍 著陸低速著陸低速4 46m/min6m/min 6. 6.負載持續(xù)率負載持續(xù)率 工作時間與工作周期時間之比，用工作時間與工作周期時間之比，用Fs%Fs%表示。標準負載持續(xù)率：表示。標準負載持續(xù)率：15%15%、25%25%、40%40%、60%60%。 7.7.工作類型工作類型 有輕級、中級、重級和特重級四種。有輕級、中級、重級和特重級四種。第1頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機的電力拖動特點及控制要求橋式起重機的電力拖動特

3、點及控制要求1.1.電力拖動系統(tǒng)的構成電力拖動系統(tǒng)的構成 小車電動機一臺、大車電動機一至二臺、提升電動機一至二臺。小車電動機一臺、大車電動機一至二臺、提升電動機一至二臺。2.2.對起重電動機的要求對起重電動機的要求 起重機負載圖如右起重機負載圖如右 提升機構四個工作階段：提升機構四個工作階段： 升降重物及空鉤。升降重物及空鉤。 大、小車二個工作階段：大、小車二個工作階段： 平移重物及空鉤。平移重物及空鉤。 停歇二個階段：裝卸貨停歇二個階段：裝卸貨 一個工作周期一個工作周期10min10min。 三臺電動機均為斷續(xù)周期工作方式，電動機啟制動頻繁，為三臺電動機均為斷續(xù)周期工作方式，電動機啟制動頻繁

4、，為縮短啟縮短啟制動時間，減少啟動、制動損耗，起重機轉子制成細長形，使飛制動時間，減少啟動、制動損耗，起重機轉子制成細長形，使飛輪慣輪慣量量GDGD2 2減少。減少。第2頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng) (1) (1)起重機宜選用起重型斷續(xù)周期工作制電動機，該機應啟動電流起重機宜選用起重型斷續(xù)周期工作制電動機，該機應啟動電流小，小，啟動轉矩大。啟動轉矩大。 (2)(2)能電氣調(diào)速能電氣調(diào)速 選用繞線型異步電動機轉子串電阻調(diào)速。選用繞線型異步電動機轉子串電阻調(diào)速。 (3)(3)能適應較惡劣的工作環(huán)境和機械沖擊。能適應較惡劣的工作環(huán)境和機械沖擊。3.3.對

5、電氣控制系統(tǒng)的要求對電氣控制系統(tǒng)的要求 (1)(1)具有合適的升降速度，空鉤能快速升降。具有合適的升降速度，空鉤能快速升降。 (2)(2)調(diào)速范圍調(diào)速范圍 3 3：1 1，高者，高者5 51010：1 1。 (3)(3)有適當?shù)牡退賲^(qū)有適當?shù)牡退賲^(qū) (4)(4)提升第一檔為預備級，用于消除傳動系統(tǒng)齒輪間隙，張緊鋼絲提升第一檔為預備級，用于消除傳動系統(tǒng)齒輪間隙，張緊鋼絲繩。繩。 (5)(5)起重機負載為位能性恒轉矩負載，要有電動下放（強力下放）、起重機負載為位能性恒轉矩負載，要有電動下放（強力下放）、倒倒拉反接制動下放及發(fā)電反饋制動下放三種下放負載方式。拉反接制動下放及發(fā)電反饋制動下放三種下放負

6、載方式。 (6)(6)電氣與機械雙重制動。電氣與機械雙重制動。 (7)(7)要有完備的電氣保護與聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。要有完備的電氣保護與聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。第3頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)4.2 4.2 起重電動機的工作狀態(tài)起重電動機的工作狀態(tài) 大車、小車移行機構的電動機其負載為反抗性恒轉矩負載大車、小車移行機構的電動機其負載為反抗性恒轉矩負載Tf（摩（摩擦轉矩負載），電動機工作在正向電動與反向電動狀態(tài)。擦轉矩負載），電動機工作在正向電動與反向電動狀態(tài)。 提升機構電動機其負載為位能性恒轉矩負載提升機構電動機其負載為位能性恒轉矩負載Tw與反抗性恒轉與反抗性恒轉矩負載矩負

7、載Tf之綜合。之綜合。提升負載時電動機的工作狀態(tài)提升負載時電動機的工作狀態(tài) T=TL= Tf+Tw 正向電動狀態(tài)正向電動狀態(tài) T為電動機電磁轉矩，為電動機電磁轉矩，TL為負載轉矩。為負載轉矩。 第4頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)下放負載時電動機的工作狀態(tài)下放負載時電動機的工作狀態(tài) 下放負載時電動機的三種工作狀態(tài)下放負載時電動機的三種工作狀態(tài)1.1.反轉電動狀態(tài)反轉電動狀態(tài) TfTw，負載很輕，不能依靠自重下降，而電動下放，稱強，負載很輕，不能依靠自重下降，而電動下放，稱強力下放。力下放。 T=TL= Tf-Tw Tf= T+Tw 第5頁/共20頁 第

8、第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)2.2.發(fā)電反饋制動狀態(tài)發(fā)電反饋制動狀態(tài) 輕載高速下放輕載高速下放 T=TT=TL L=T=Tw w-T-Tf f ， T+TT+Tf f=T=Tw w ，此時，此時T Tw w為原動轉矩。為原動轉矩。要點：電源相序反接，產(chǎn)生順時針方向的旋要點：電源相序反接，產(chǎn)生順時針方向的旋轉磁場。轉磁場。 T Tw w拉著電動機反轉其轉速超過反向同步轉拉著電動機反轉其轉速超過反向同步轉速，與旋轉磁場同向。速，與旋轉磁場同向。 按相對運動原理決定某一時刻按相對運動原理決定某一時刻N.SN.S極下轉極下轉子導體切割磁力線方向，子導體切割磁力線方向，N

9、N極下導體向左，極下導體向左，S S極下極下導體向右。導體向右。 按右手定則決定轉子導體感應電動勢和電按右手定則決定轉子導體感應電動勢和電流方向。流方向。 按左手定則決定轉子導體受力方向，即可按左手定則決定轉子導體受力方向，即可知電磁轉矩知電磁轉矩T T方向與轉子轉速方向與轉子轉速n n相反。相反。第6頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)3.3.倒拉反接制動狀態(tài)倒拉反接制動狀態(tài) 中載、重載的低速下放中載、重載的低速下放 T=TT=TL L=T=Tw w-T-Tf f ，T+TT+Tf f=T=Tw w ，T Tw w為為原動轉矩原動轉矩要點：電動機定子電源

10、相序與提升時相序同，產(chǎn)要點：電動機定子電源相序與提升時相序同，產(chǎn)生逆時針方向的旋轉磁場。生逆時針方向的旋轉磁場。為限制制動電流，轉子串大電阻。為限制制動電流，轉子串大電阻。T Tw w拉著電動機反轉，與旋轉磁場方向相反。拉著電動機反轉，與旋轉磁場方向相反。按相對運動原理決定某一時刻按相對運動原理決定某一時刻N.SN.S極下轉子導體極下轉子導體切割磁力線方向，切割磁力線方向，N N極下導體向左，極下導體向左，S S極下導體向右。極下導體向右。按右手定則決定轉子導體感應電動勢和電流的方按右手定則決定轉子導體感應電動勢和電流的方向。向。按左手定則決定轉子導體受力方向，即可知電磁按左手定則決定轉子導體

11、受力方向，即可知電磁轉矩轉矩T T方向與轉子轉速方向與轉子轉速n n相反。相反。第7頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)4.3 4.3 凸輪控制器的控制電路凸輪控制器的控制電路電路特點電路特點1.1.可逆對稱電路可逆對稱電路 凸輪控制器左右各檔其觸點通斷凸輪控制器左右各檔其觸點通斷情況對稱，故電動機正反轉工作情情況對稱，故電動機正反轉工作情況完全相同。況完全相同。2.2.繞線型異步電動機轉子在每一檔繞線型異步電動機轉子在每一檔均串接三相不對稱電阻。均串接三相不對稱電阻。3.3.用于控制提升機構時用于控制提升機構時 (1)(1)提升負載第一檔為預備級，消提升

12、負載第一檔為預備級，消除齒輪間隙，二至五檔轉速逐漸升除齒輪間隙，二至五檔轉速逐漸升高，電動機工作于正向電動狀態(tài)。高，電動機工作于正向電動狀態(tài)。 (2)(2)下放負載，電動機工作于反向下放負載，電動機工作于反向發(fā)電反饋制動狀態(tài)，只能在下放第五發(fā)電反饋制動狀態(tài)，只能在下放第五檔工作。檔工作。 (3)(3)輕載下放輕載下放Tw Tf 時，電動機工時，電動機工作于反向電動狀態(tài)強力下放，可在下作于反向電動狀態(tài)強力下放，可在下放第一至五檔工作放第一至五檔工作第8頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)主電路分析主電路分析 各電器作用介紹各電器作用介紹 在凸輪控制器手柄不同

13、位置，電在凸輪控制器手柄不同位置，電動機轉子各相接入的電阻均不相同，動機轉子各相接入的電阻均不相同，可得不同的轉速?？傻貌煌霓D速。第9頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)控制電路的分析控制電路的分析 注意：下放重載時，凸輪控制器手柄應由零位直接扳至下放注意：下放重載時，凸輪控制器手柄應由零位直接扳至下放第五第五檔，中間不得停留。檔，中間不得停留。 為使下放負載時準確定位，將手柄在下放第一檔與零位間來為使下放負載時準確定位，將手柄在下放第一檔與零位間來回操回操作，由電磁抱閘配合便可獲得下放低速。作，由電磁抱閘配合便可獲得下放低速。保護電路分析保護電路分析

14、1.1.欠電壓保護欠電壓保護 2.2.失電壓保護與零位保護失電壓保護與零位保護 3.3.過電流保護與短路保護過電流保護與短路保護 4.4.行程終端限位保護行程終端限位保護 5.5.安全保護安全保護第10頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)第11頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)4.4 4.4 主令控制器的控制電路主令控制器的控制電路電路特點電路特點 1.1.主令控制器上升與下放各檔，其觸點通斷情況是不對稱的，主令控制器上升與下放各檔，其觸點通斷情況是不對稱的，使負使負載獲得不同的上升和下放速度。載獲得不同的上升和下放

15、速度。 2.2.繞線型異步電動機轉子在每一檔均串接三相對稱電阻。繞線型異步電動機轉子在每一檔均串接三相對稱電阻。 3.3.提升負載第一檔為預備級，消除齒輪間隙，二至六檔轉速提升負載第一檔為預備級，消除齒輪間隙，二至六檔轉速逐漸升逐漸升高，電動機工作于正向電動狀態(tài)。高，電動機工作于正向電動狀態(tài)。 4.4.下放降下放降J J檔亦為預備級，電磁制動器未松開，將電動機剎住，檔亦為預備級，電磁制動器未松開，將電動機剎住，防防止重物溜鉤，并可在空中平移。止重物溜鉤，并可在空中平移。 5.5.下放第一、二檔用于下放重載，電動機工作于倒拉反接制下放第一、二檔用于下放重載，電動機工作于倒拉反接制動狀動狀態(tài)，獲得

16、穩(wěn)定下放低速。態(tài)，獲得穩(wěn)定下放低速。 6.6.下放第三至五檔用于輕載下放，且其位能轉矩小于摩擦轉下放第三至五檔用于輕載下放，且其位能轉矩小于摩擦轉矩，電矩，電動機工作于反向電動狀態(tài)，強力下放負載。動機工作于反向電動狀態(tài)，強力下放負載。 7.7.輕載下放，但其位能轉矩大于摩擦轉矩，電動機工作于反輕載下放，但其位能轉矩大于摩擦轉矩，電動機工作于反向發(fā)電向發(fā)電反饋狀態(tài)，只可在下放第五檔工作。反饋狀態(tài)，只可在下放第五檔工作。第12頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)提升重物的控制電路分析提升重物的控制電路分析 各電器作用介紹各電器作用介紹 圖4-14 PQR10B

17、 主令控制器控制提升機構電動機機械轉性第13頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)下放重物的控制電路分析下放重物的控制電路分析 特點：特點：1.1.降降J J檔及下放一、二檔，繞線型異步電動機定子按上檔及下放一、二檔，繞線型異步電動機定子按上升相升相序接通三相電源，電動機均工作于倒拉反接制動狀態(tài)。但降序接通三相電源，電動機均工作于倒拉反接制動狀態(tài)。但降J J檔檔電磁電磁制動器無電，將電動機剎死。從降制動器無電，將電動機剎死。從降J J至下放二檔，轉子外接電阻至下放二檔，轉子外接電阻越來越越來越大，電動機下放重載的轉速越來越高，但均低于同步轉速。大，電動機下放

18、重載的轉速越來越高，但均低于同步轉速。 2.2.若下放空鉤或空載時誤將主令控制器手柄置于下放第一、若下放空鉤或空載時誤將主令控制器手柄置于下放第一、二檔，二檔，如果此時電動機的啟動轉矩比負載轉矩還大，將出現(xiàn)負載不降反如果此時電動機的啟動轉矩比負載轉矩還大，將出現(xiàn)負載不降反升的升的現(xiàn)象。此時應立即將手柄扳至下放各檔，就可避免此現(xiàn)象的發(fā)生?，F(xiàn)象。此時應立即將手柄扳至下放各檔，就可避免此現(xiàn)象的發(fā)生。 3.3.下放第三、四、五檔為強力下放，電動機工作于反向電動下放第三、四、五檔為強力下放，電動機工作于反向電動狀態(tài)，狀態(tài)，從下放第三至第五檔，轉子外接電阻越來越小，電機下放輕載的從下放第三至第五檔，轉子外

19、接電阻越來越小，電機下放輕載的轉速轉速越來越高，但不超過同步轉速。越來越高，但不超過同步轉速。 4.4.下放第五檔亦可用于輕載下放高速，此時電動機工作于反下放第五檔亦可用于輕載下放高速，此時電動機工作于反向發(fā)電向發(fā)電反饋制動狀態(tài)，電動機轉速稍高于同步轉速。反饋制動狀態(tài)，電動機轉速稍高于同步轉速。第14頁/共20頁 第第4 4章章 橋式起重機電氣控制系統(tǒng)橋式起重機電氣控制系統(tǒng)保護電路分析保護電路分析 1.1.由強力下放過渡到反接制動下放時，避免重載時高速下放由強力下放過渡到反接制動下放時，避免重載時高速下放的保的保護環(huán)節(jié)護環(huán)節(jié) 重載高速下降的成因：重載時手柄卻置于下放五檔。手重載高速下降的成因：

20、重載時手柄卻置于下放五檔。手柄從柄從下五檔推回下二檔時，在換擋過程中產(chǎn)生更高的重載下放速度。下五檔推回下二檔時，在換擋過程中產(chǎn)生更高的重載下放速度。 消除方法：將觸點消除方法：將觸點KM2KM217-2417-24與與KM9KM924-2524-25串聯(lián)后跨接于觸點串聯(lián)后跨接于觸點SA8SA8與線圈與線圈KM9KM9之間構成自鎖電路，使得手柄通過下四、下三檔時，電動機之間構成自鎖電路，使得手柄通過下四、下三檔時，電動機仍在下仍在下五檔工作，不會出現(xiàn)換擋時的高速。五檔工作，不會出現(xiàn)換擋時的高速。 2.2.保證轉子串入反接制動電阻的情況下，電動機才進入倒拉保證轉子串入反接制動電阻的情況下，電動機才進入倒拉反接反接制動下放的