《工廠電氣控制技術(shù)》技能實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)

1、1目目 錄錄1 1、Y-Y-降壓起動(dòng)控制電路接線降壓起動(dòng)控制電路接線.32 2、橋式起重機(jī)概述、橋式起重機(jī)概述.33 3、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)要求.34 4、電氣控制原理圖、電氣控制原理圖.45 5 電動(dòng)機(jī)各種保護(hù)電動(dòng)機(jī)各種保護(hù).76 6 照明及工作狀態(tài)顯示照明及工作狀態(tài)顯示.86.16.1 照明照明.86.26.2 行車(chē)運(yùn)行的狀態(tài)顯示行車(chē)運(yùn)行的狀態(tài)顯示.87 7 電器板元件排列圖電器板元件排列圖.108 8 元器件的選擇元器件的選擇.109 9 時(shí)間安排時(shí)間安排.111010 成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定.122課題：課題：Y-Y-降壓起動(dòng)控制電路接線及降壓起動(dòng)控制電路接線及15/315/3 噸橋式起重機(jī)電氣

2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)噸橋式起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、Y-降壓起動(dòng)控制電路接線 32、橋式起重機(jī)概述橋式起重機(jī)是一種用來(lái)起重與空中搬運(yùn)重物的起重運(yùn)輸機(jī)械，廣泛地應(yīng)用于工礦企業(yè)、港口、倉(cāng)庫(kù)、建筑工地等部門(mén)。它對(duì)減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化起著重要的作用，是現(xiàn)代化生產(chǎn)中不可缺少的工具。15/3 噸橋式起重機(jī)有橫梁、縱向行走的通軌、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電力拖動(dòng)機(jī)構(gòu)。在橋式橫梁上裝有 15 噸主鉤吊裝機(jī)構(gòu)，3 噸副鉤吊裝機(jī)構(gòu)，有橫梁縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，有主鉤和副鉤機(jī)構(gòu)，有在橫梁上順著橫梁平行移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。副鉤吊鉤機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為 JZR2-41-6 型三相繞線異步電動(dòng)機(jī)，功率為 16KW；大車(chē)移行機(jī)構(gòu)的驅(qū)

3、動(dòng)電動(dòng)機(jī)為 JZR2-31-6 型三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)，功率各為 11KW；小車(chē)移行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為 JZR2-12-6 型三相繞線異步電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，功率為 3.5KW；主鉤吊鉤機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為 JZR2-63-10 型異步電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，功率為 60KW。起重機(jī)吊裝 3 噸以上重物時(shí)用主鉤吊裝，吊裝 3 噸以下重物時(shí)用副鉤吊裝。起重機(jī)橫梁移動(dòng)時(shí)，依靠大車(chē)行車(chē)機(jī)構(gòu)的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)，吊鉤機(jī)構(gòu)在橫梁上順著橫梁移動(dòng)時(shí)，靠小車(chē)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。3、設(shè)計(jì)要求1）大車(chē)移行靠?jī)膳_(tái)繞線型三相異步電動(dòng)機(jī) M1 和 M2 同時(shí)驅(qū)動(dòng)。這兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組分別串接相同的起動(dòng)高速變阻器。兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)各自裝有電磁

4、抱閘裝置，共用 PQY2 型主令控制器控制，要求這兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)斷電停轉(zhuǎn)。2）小車(chē)移行依靠一臺(tái)繞線型三相異步電動(dòng)機(jī) M3 驅(qū)動(dòng)，M3 電動(dòng)轉(zhuǎn)子繞組中外串不對(duì)稱(chēng)電阻，由 KT14-25J/1 型凸輪控制器控制，電動(dòng)有電磁抱閘機(jī)構(gòu)。3）主鉤升降驅(qū)動(dòng)電動(dòng)依靠一臺(tái)繞線型三相異步電動(dòng)機(jī) M4 工作。由于功率較大，采用PQY10B 型主令控制電路，主令控制器采用 LK1-12/90 型。要求有電磁抱閘，一系列保護(hù)。副鉤升降可用凸輪控制電路，也由一臺(tái)繞線型三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)有電磁抱閘。4）每臺(tái)電動(dòng)機(jī)要有限位保護(hù)，過(guò)載保護(hù)（采用過(guò)流保護(hù)方法）， 緊急保護(hù)，艙口門(mén)保護(hù)。5）要有照明及工作狀態(tài)

5、顯示。44、電氣控制原理圖圖 1 PQY2 型主令控制電路圖PQY2 型主令控制電路用來(lái)控制兩臺(tái)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，主令控制器檔數(shù)有 3-0-3，6 個(gè)回路。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)啟動(dòng)與調(diào)速電阻級(jí)數(shù)（不包括軟化級(jí)）按電動(dòng)機(jī)功率分為兩種：100kW 及以下時(shí)為 4 級(jí)；第一、二級(jí)由主令控制手動(dòng)控制，后兩級(jí)由電器接觸器控制自控切除，其延時(shí)繼電器延時(shí)整定值為 3s、1.5s 或 2s、1s。電動(dòng)機(jī)功率 125kW 及以上時(shí)為五級(jí)，第一、二級(jí)是手動(dòng)切除，其余各級(jí)為自動(dòng)切除，其延時(shí)整定值為3s、1.5s、0.75s 或 2s、1s、0.5s。制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)元件沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的接觸器控制，而是由電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器 KM

6、1、KM2 主觸點(diǎn)控制，它與電動(dòng)機(jī)同時(shí)通電與斷電。5圖 2 KT14-25J/1 型凸輪控制器控制的主鉤及副鉤升降電氣原理圖凸輪控制器左右各有 5 個(gè)工作位置，共有 9 對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)，3 對(duì)常閉觸點(diǎn)，采用對(duì)稱(chēng)接法。其中 4 對(duì)觸點(diǎn)接于電動(dòng)機(jī)定子電路進(jìn)行倒擋控制，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正，反轉(zhuǎn)；另 5 對(duì)主接觸點(diǎn)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子電阻的接入和切除。轉(zhuǎn)子電阻采用不對(duì)稱(chēng)接法，在凸輪控制器上升或下降的 5 個(gè)位置，可逐級(jí)切除轉(zhuǎn)子電阻，獲得如圖所示的機(jī)械特性。以得到不同的運(yùn)行速度。其余 3 對(duì)常閉觸點(diǎn)，其中 1 對(duì)用以實(shí)現(xiàn)零位保護(hù)，另兩對(duì)配以上，下限位開(kāi)關(guān) SQ1,SQ2 實(shí)現(xiàn)限位保護(hù)。另外，在凸輪控制器控制

7、電路中，過(guò)電流繼電器 KOC 實(shí)現(xiàn)過(guò)載與短路保護(hù)；緊急開(kāi)關(guān)SEM 作事故情況下的緊急停電保護(hù)；在起重機(jī)端梁上欄桿門(mén)與司機(jī)室艙口門(mén)上裝有安全開(kāi)關(guān) SQ3，防止人在橋架上開(kāi)車(chē)以確保人身安全；電磁包閘 YB 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械制動(dòng)。6圖 3 PQR10B 型主令控制電氣原理圖圖為提升機(jī)構(gòu) PQR10B 主令控制圖。該電路采用 LK1-12/90 型主令控制器操作。該控制器友 12 對(duì)觸點(diǎn)，在提升與下降時(shí)各有 6 個(gè)工作位置，通過(guò)控制器操作手柄置于不同工作位置，使 12 對(duì)觸點(diǎn)相應(yīng)閉合與斷開(kāi)，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)定子電路與轉(zhuǎn)子電路接觸器，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的改變，使物品獲得上升與下降的不同速度。由于主令控制器

8、為手動(dòng)操作，所以電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的變換由操作者掌握。圖中正、反向接觸器 KM1、KM2 用以換接電動(dòng)機(jī)定子電源相序，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)。制動(dòng)接觸器 KM3 控制電動(dòng)機(jī)三相電磁鐵 YB。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路中設(shè)有 7 段對(duì)稱(chēng)聯(lián)接的轉(zhuǎn)子電阻，其中兩段 R1、R2 為反接制動(dòng)，分別有反接制動(dòng)接觸器 KM4、KM5 控制；后 4 段R3R6 為啟動(dòng)加速電阻，由加速接觸器 KM6KM9 控制；最后一段 R7 為固定接入的軟化特性用電阻。當(dāng)主令控制器手柄處于不同控制檔位時(shí)，獲得相應(yīng)的機(jī)械特性。7圖 4 XQB1-250-4F/保護(hù)箱電路圖保護(hù)箱采用凸輪控制器或凸輪，主令兩種控制器操作的交流橋式起重機(jī)，廣泛使用保

9、護(hù)箱。保護(hù)箱由刀開(kāi)關(guān)，接觸器，過(guò)電流繼電器等組成，用于控制和保護(hù)起重機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)流保護(hù)，以及失壓，零位，限位等保護(hù)。起重機(jī)上用的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)盤(pán)為 XQB1 系列。XQB1-250-4F/型保護(hù)箱的電器原理圖。它用來(lái)保護(hù) 4 臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，大車(chē)為分別驅(qū)動(dòng)。圖中 Q 為三相刀開(kāi)關(guān)，KM 為線路繼電器，KOC0 為總過(guò)流繼電器，KOC1-KOC4為各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)流繼電器，AS1,SA2,SA3 分別為小車(chē)，提升，大車(chē)控制器的零位保護(hù)觸點(diǎn)，SQ1-SQ5 分別為大車(chē)，小車(chē)和提升機(jī)構(gòu)的限位開(kāi)關(guān)，SQ6 為緊急事故開(kāi)關(guān)，SQ7，SQ8為艙口門(mén)和橋架門(mén)安全開(kāi)關(guān)，HL 為電源信號(hào)燈，AL 為電鈴，XS

10、1-XS3 為電源（36V,220V）插座，EL1-EL4 為照明燈。85 電動(dòng)機(jī)各種保護(hù)電路的聯(lián)鎖與保護(hù) 該電路主令控制器有 6 個(gè)工作檔位,對(duì)于不同載荷可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力下降或制動(dòng)下降,但往往對(duì)載荷重量難一估計(jì)準(zhǔn)確,容易出現(xiàn)一些事故,為此設(shè)有聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。（1） 與強(qiáng)力下降過(guò)度到倒拉反接制動(dòng)下降,避免重載時(shí)高速的保護(hù) 對(duì)于輕型載荷,允許將控制器手柄置于下降“4”、“5”、“6”檔位進(jìn)行強(qiáng)力下降。若此時(shí)重物并不是輕型載荷由于司機(jī)估計(jì)失誤,將控制器手柄扳在下降6檔位,此時(shí)電動(dòng)機(jī)在重力轉(zhuǎn)距與電磁轉(zhuǎn)距共同作用下,運(yùn)行在再生制動(dòng)狀態(tài)。（2） 確保反接制動(dòng)電阻 入情況下進(jìn)行制動(dòng)下降的環(huán)節(jié)，當(dāng)控制器手柄由下降

11、“4”扳到下降“3”時(shí)，觸電 SA5 斷開(kāi)，SA6 閉合，接觸器 KM2 斷開(kāi)釋放，而 KM1 通電吸合，電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，為避免反接時(shí)過(guò)大的沖擊電流，應(yīng)使接觸器 KM9 斷電釋放，以便接入反接電阻，且只有在 KM9 斷電后才使 KM1 吸合。為此，一方面在控制器接觸點(diǎn)閉合順序上保證在 SA8 斷開(kāi)后，SA6 才閉合；另一方面曾設(shè) KM1 與 KM9 常閉觸點(diǎn)相并聯(lián)的連鎖觸點(diǎn)。這就保證在 KM9 斷電后 KM1 才能通電并自鎖工作。此環(huán)節(jié)還可防止由于 KM9 主觸點(diǎn)因電流過(guò)大而發(fā)生熔焊使觸點(diǎn)分不開(kāi)，轉(zhuǎn)子電阻 R1R6 短接，只剩下常串電阻 R7，此時(shí)若將控制器手柄扳于提升檔位將照成轉(zhuǎn)子只

12、串入 R7 發(fā)生直接發(fā)動(dòng)事故。（3）在制動(dòng)下降檔位與強(qiáng)力下降檔位相互轉(zhuǎn)換時(shí)斷開(kāi)機(jī)械制動(dòng)的環(huán)節(jié) 在控制器下降“3”擋位與下降“4”擋位轉(zhuǎn)換時(shí)，接觸器 KM1、KM2 之間設(shè)有電器互鎖，在換接過(guò)程中，必有一瞬間其兩個(gè)接觸器均處于斷電狀態(tài)，將使制動(dòng)接觸器 KM3 斷電釋放，造成電動(dòng)機(jī)在高速下進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)。為此，在 KM3 線圈電路中設(shè)有 KM1、KM2、KM3 三對(duì)觸點(diǎn)構(gòu)成的并聯(lián)電路。這樣，由 KM3 實(shí)現(xiàn)自鎖，確保在 KM1、KM2 換接過(guò)程中，KM3 始終通電，避免了換接時(shí)的機(jī)械制動(dòng)。（4）順序聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié) 在加速接觸器 KM6、KM7、KM8、KM9 線圈電路中串接了前一級(jí)加速接觸器的常開(kāi)輔助

13、觸點(diǎn)，確保轉(zhuǎn)子電阻 R3R6 按順序依次短接，實(shí)現(xiàn)特性平滑過(guò)渡，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐級(jí)提高。（5）完善的保護(hù) 由過(guò)電流繼電器 KOC1、KOC2 實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)；零電壓繼電器 KHV與主令控制器 SA 實(shí)現(xiàn)零電壓保護(hù)與零位保護(hù)；行程開(kāi)關(guān) ST 實(shí)現(xiàn)上升的限位保護(hù)等。96 照明及工作狀態(tài)顯示6.1 照明（1）起重機(jī)應(yīng)設(shè)正常照明及可攜式照明。（2）照明應(yīng)設(shè)專(zhuān)用電路。電源應(yīng)由起重機(jī)主斷路器進(jìn)線端分接，當(dāng)主斷路器切斷電源時(shí)，照明不應(yīng)斷電。各種照明均應(yīng)設(shè)短路保護(hù)。嚴(yán)禁用金屬結(jié)構(gòu)做照明線路的回路。單一蓄電池供電，而電壓不超過(guò) 24V 的系統(tǒng)除外。（3）手提行燈應(yīng)采用不大于 36V 的雙圈變壓器供電，嚴(yán)禁采用自耦變

14、壓器，嚴(yán)禁用接地線作載流零線。（4）起重司機(jī)室內(nèi)照明，照度應(yīng)不低于 30LX。（5）起重機(jī)的機(jī)器房、電氣室及機(jī)務(wù)專(zhuān)用電梯的照明，照度不應(yīng)低于 5LX。（6）障礙信號(hào)燈：總高大于 3Offi 的室外起重視在下列情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)置紅色障礙燈：l）周?chē)鸁o(wú)高于起重機(jī)頂尖的建筑物等設(shè)施時(shí)；2）有碰撞可能時(shí)；3）有可能成為飛機(jī)起落、飛行的危險(xiǎn)障礙時(shí)。障礙燈的電源不得受起重機(jī)停機(jī)影響而斷電。（7）起重機(jī)應(yīng)有指示總電源分會(huì)狀況信號(hào)，必要時(shí)還應(yīng)設(shè)置故障信號(hào)或報(bào)警信號(hào)。信號(hào)指示應(yīng)設(shè)置在司機(jī)或有關(guān)人員視力、聽(tīng)力可及的地點(diǎn)。6.2 行車(chē)運(yùn)行的狀態(tài)顯示10117 電器板元件排列圖128 元器件的選擇選擇電器元件，編制原

15、理圖的遠(yuǎn)見(jiàn)目錄明細(xì)表，如表 1 所示表 1 元器件目錄表序號(hào)代號(hào)名稱(chēng)數(shù)量規(guī)格型號(hào)備足26XS1-XS3電源插座25AL電鈴24HL電源信號(hào)燈23SA4-SA12控制觸點(diǎn)22SA1-SA3零位保護(hù)觸點(diǎn)3H210-10/13型21SQ7-SQ8觸艙口門(mén)和橋架門(mén)安全開(kāi)關(guān)120SQ6緊急事故開(kāi)關(guān)119SQ1-SQ5限位開(kāi)關(guān)5LXK-41118EL1-EL4照明燈17ST行程開(kāi)關(guān)LXK2-13116KT1、KT2時(shí)間繼電器2JS11-5,380V15KM6-KM9加速接觸器4CJ10-1010A/38014KM4-KM5反接制動(dòng)2CJ10-1010A/38013KM3控制電動(dòng)機(jī)三相電磁鐵1CJ10-10

16、10A/3801312KM1、KM2實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)2CJ10-1010A/38011KOC1KOC4各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過(guò)電流繼電器110KOC0總過(guò)電流繼電器19SB2起動(dòng)按鈕1LA19-110綠色指示燈 6.3V8SB1、停止按鈕1LA19-110紅色指示燈 6.3V7QS電源開(kāi)關(guān)1HZ10-10/36FU1FU3熔斷器3RL1-15FU1 熔體額定電流為6A，其余2A5YB三相制動(dòng)電磁鐵1LK1-12/90 型2A4M4電動(dòng)機(jī)1JZR2-41-63M3電動(dòng)機(jī)1JZR2-63-102M2電動(dòng)機(jī)1JZR2-12-61M1電動(dòng)機(jī)1JZR2-31-69 時(shí)間安排本次技能實(shí)訓(xùn)為一周。第一天 Y-降壓起動(dòng)控制電路接線。第二天 準(zhǔn)備資料，繪圖工具，并畫(huà)出大車(chē)移動(dòng)電路圖 。第三天 畫(huà)出主鉤及畫(huà)鉤升降電路圖、小車(chē)移動(dòng)電路圖。第四天 元件選擇，制訂元件目錄表。第五天 設(shè)計(jì)并繪制工藝圖紙，在下列各項(xiàng)中任選一項(xiàng)：電器板元件布置