第五章電器控制系統(tǒng)應(yīng)用實例分析

1、第五章電器控制系統(tǒng)應(yīng)用實例分析第五章電器控制系統(tǒng)應(yīng)用實例分析5.1概述5.1.1 電器控制電路原理圖1主回路和控制回路2元件符號必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)3位置按動作先后順序排列4同一電器元件的不同部件要用同一文字符號5.1.2 電氣控制電路布置圖電氣控制電路布置圖作用作用：是用來表明電器控制電路中所有元器件：是用來表明電器控制電路中所有元器件的的實際安裝位置實際安裝位置的的組成組成：電器布置圖、控制柜和控制板電路布置：電器布置圖、控制柜和控制板電路布置圖、操縱臺和懸掛操縱箱電路布置圖組成圖、操縱臺和懸掛操縱箱電路布置圖組成注意：圖中各個電器件的符號應(yīng)和相關(guān)電路原注意：圖中各個電器件的符號應(yīng)和相關(guān)電路原

2、理圖及其清單上的符號保持一致。理圖及其清單上的符號保持一致。5.1.3電氣控制電路接線圖電氣控制電路接線圖電氣接線圖的繪制原則是：電氣接線圖的繪制原則是： 1）各電氣元件均按實際安裝位置繪出，元件所占各電氣元件均按實際安裝位置繪出，元件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例繪制。圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例繪制。 2）一個元件中所有的帶電部件均畫在一起，并用點劃線一個元件中所有的帶電部件均畫在一起，并用點劃線框起來，即采用集中表示法?？蚱饋?，即采用集中表示法。 3）各電氣元件的圖形符號和文字符號必須與電氣各電氣元件的圖形符號和文字符號必須與電氣原理圖一致，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)。同一電器元件的各原理圖一致，并符合國

3、家標(biāo)準(zhǔn)。同一電器元件的各部分必須畫在一起部分必須畫在一起 4）各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應(yīng)繪出，各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應(yīng)繪出，并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖上的導(dǎo)線編號相一致。上的導(dǎo)線編號相一致。 5）繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。也就是走向相同的多根導(dǎo)線可用單線繪成一股線。也就是走向相同的多根導(dǎo)線可用單線表示表示5.1.4電器控制電路一般分析方法電器控制電路一般分析方法1 必須熟悉基本控制元件的符號、基本功能及必須熟悉基本控制元件的符號、基本功能及主要作

4、用主要作用2必須掌握電器控制電路原理圖、電路布置圖必須掌握電器控制電路原理圖、電路布置圖和接線圖的組成規(guī)則及相互之間的關(guān)系和接線圖的組成規(guī)則及相互之間的關(guān)系3了解被控對象的工藝要求了解被控對象的工藝要求4逐步分析主回路，控制輔回路等逐步分析主回路，控制輔回路等5.2典型車床電器控制電路典型車床電器控制電路5.2.1車床運動對電器控制電路的要求車床運動對電器控制電路的要求要求：主電動機有正反轉(zhuǎn)，有必要的保護環(huán)節(jié)要求：主電動機有正反轉(zhuǎn)，有必要的保護環(huán)節(jié)和照明裝置和照明裝置 5.2.2車床電氣控制電路分析車床電氣控制電路分析3513 717 23252931 C650 C650普通車床主電動機的功率

5、為普通車床主電動機的功率為30kW,30kW,為提高工作效率，為提高工作效率，該機床采用了反接制動，為減小制動電流，定子回路串入該機床采用了反接制動，為減小制動電流，定子回路串入了限流電阻了限流電阻R R。為減輕工人的勞動強度和節(jié)省輔助工作時間，。為減輕工人的勞動強度和節(jié)省輔助工作時間，專門設(shè)置一臺專門設(shè)置一臺2.2kW2.2kW的拖動溜板箱的快速移動電動機。的拖動溜板箱的快速移動電動機。 1.1.主電路分析主電路分析 該車床有三臺電動機，該車床有三臺電動機，M1M1為主電動機，拖動主軸旋轉(zhuǎn)為主電動機，拖動主軸旋轉(zhuǎn)，并通過進給機構(gòu)以實現(xiàn)進給運動。，并通過進給機構(gòu)以實現(xiàn)進給運動。M2M2為冷卻泵

6、電動機，為冷卻泵電動機，提供切削液。提供切削液。M3M3為快速移動電動機，拖動刀架快速移動。為快速移動電動機，拖動刀架快速移動。 開關(guān)開關(guān)QSQS將三相電源引入，將三相電源引入，F(xiàn)U1FU1為主電動機為主電動機M1M1的短路保護的短路保護用熔斷器，用熔斷器，F(xiàn)R1FR1為為M1M1的過載保護用熱繼電器。的過載保護用熱繼電器。R R為限流電阻為限流電阻，防止在點動時連續(xù)的起動電流造成電動機的過載。通過，防止在點動時連續(xù)的起動電流造成電動機的過載。通過電流互感器電流互感器TATA接入電流表接入電流表A A以監(jiān)視主電動機繞組的電流，熔以監(jiān)視主電動機繞組的電流，熔斷器斷器FU2FU2為為M2M2、M3

7、M3電動機的短路保護，接觸器電動機的短路保護，接觸器KM4KM4、KM5KM5為為M2M2、M3M3起動用接觸器。起動用接觸器。FR2FR2為為M2M2的過載保護熱繼電器，因快速的過載保護熱繼電器，因快速電動機電動機M3M3短時工作，故不設(shè)過載保護。短時工作，故不設(shè)過載保護。 2 2、控制電路分析、控制電路分析 （1 1）主電動機）主電動機M1M1的的點動調(diào)整點動調(diào)整控制控制 調(diào)整車床時，要求主電動機調(diào)整車床時，要求主電動機M1M1點動控制。線路中點動控制。線路中KM1KM1為為M1M1電動機的正轉(zhuǎn)接觸器，電動機的正轉(zhuǎn)接觸器，KM2KM2為為M1M1的反轉(zhuǎn)接觸器，的反轉(zhuǎn)接觸器，KAKA為為中間

8、繼電器。工作過程如下：中間繼電器。工作過程如下： M1M1電動機的點動控制是由點動按鈕電動機的點動控制是由點動按鈕SB4SB4控制。按下控制。按下SB4SB4，接觸器，接觸器KM1KM1的線圈得電，它的主觸點閉合，電動機的線圈得電，它的主觸點閉合，電動機定子繞組經(jīng)限流電阻定子繞組經(jīng)限流電阻R R和電源接通，電動機在低速下啟動和電源接通，電動機在低速下啟動。松開。松開SB4SB4，KM1KM1斷電，電動機停止。在點動過程中，中斷電，電動機停止。在點動過程中，中間繼電器間繼電器KAKA不通電，因此不通電，因此KM1KM1不會自鎖。不會自鎖。 （2 2）主電動機）主電動機M1M1的的正、反轉(zhuǎn)控制正、

9、反轉(zhuǎn)控制 正轉(zhuǎn)：正轉(zhuǎn)：主電動機正轉(zhuǎn)由正向起動按鈕主電動機正轉(zhuǎn)由正向起動按鈕SB1SB1控制。按下控制。按下SB1SB1時時，接觸器，接觸器KM3KM3首先得電動作，它的主觸點閉合將限流電阻首先得電動作，它的主觸點閉合將限流電阻R R短接短接，輔助觸點也同時閉合，使中間繼電器，輔助觸點也同時閉合，使中間繼電器KAKA的線圈得電，的線圈得電，KAKA的輔的輔助常開觸點（助常開觸點（13-713-7）閉合使接觸器）閉合使接觸器KM1KM1得電，電動機在全電壓得電，電動機在全電壓下啟動。由于下啟動。由于KM1KM1的常開觸點（的常開觸點（13-1513-15）、）、KAKA的常開觸點（的常開觸點（5-

10、155-15）閉合將）閉合將KM1KM1自鎖。自鎖。 反轉(zhuǎn)：反轉(zhuǎn)：主電動機的反轉(zhuǎn)是由反向起動按鈕主電動機的反轉(zhuǎn)是由反向起動按鈕SB2SB2控制的。其控制的。其控制過程與上面的相類似，當(dāng)電動機處于停車狀態(tài)時，按下控制過程與上面的相類似，當(dāng)電動機處于停車狀態(tài)時，按下SB2SB2時，時，KM3KM3首先得電，然后首先得電，然后KAKA得電，它的輔助觸點（得電，它的輔助觸點（21-2321-23）閉合，使閉合，使KM2KM2得電吸合，得電吸合，KM2KM2的主觸點將電動機的三相電源相序的主觸點將電動機的三相電源相序改變，使電動機在全電壓下反轉(zhuǎn)啟動。改變，使電動機在全電壓下反轉(zhuǎn)啟動。KM2KM2的常開觸

11、點（的常開觸點（15-2115-21）和）和KAKA的常開觸點（的常開觸點（5-155-15）的閉合將）的閉合將KM2KM2自鎖。自鎖。KM2KM2和和KM1KM1的常的常閉觸點分別串在對方的接觸器線圈的回路中，起到正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)閉觸點分別串在對方的接觸器線圈的回路中，起到正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的互鎖作用。的互鎖作用。 （3 3）主電動機）主電動機M1M1的的反接制動反接制動控制控制 速度繼電器與被控電動機同軸聯(lián)接速度繼電器與被控電動機同軸聯(lián)接 ，當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)時，當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點KS1KS1（17-2317-23）閉合，電動機反轉(zhuǎn)）閉合，電動機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器

12、的反轉(zhuǎn)常開觸點時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)常開觸點KS2KS2（17-717-7）閉合。在電動機）閉合。在電動機正轉(zhuǎn)時，接觸器正轉(zhuǎn)時，接觸器KM1KM1，KM3KM3和繼電器都處于得電狀態(tài)，速度繼和繼電器都處于得電狀態(tài)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點電器的正轉(zhuǎn)常開觸點KS1KS1（17-2317-23）也是閉合的，這樣就為正）也是閉合的，這樣就為正轉(zhuǎn)反接制動做好準(zhǔn)備。轉(zhuǎn)反接制動做好準(zhǔn)備。 當(dāng)當(dāng)停車時停車時，按下停止按鈕，按下停止按鈕SB6SB6，接觸器，接觸器KM3KM3失電，其主觸失電，其主觸點斷開，電阻點斷開，電阻R R串入主回路。與此同時串入主回路。與此同時KM1KM1也失電，斷開了電也失電，斷開了電

13、動機的電源，同時動機的電源，同時KAKA也失電，使它的常閉觸點閉合。這樣就也失電，使它的常閉觸點閉合。這樣就使反轉(zhuǎn)接觸器線圈使反轉(zhuǎn)接觸器線圈KM2KM2通過通過1-3-5-17-23-251-3-5-17-23-25線路得電，電機的線路得電，電機的電源反接，使其處于反接制動狀態(tài)。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速下降為電源反接，使其處于反接制動狀態(tài)。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速下降為速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點KS1KS1（17-2317-23）斷開，切斷）斷開，切斷KM2KM2的通電回路，電動機停止。的通電回路，電動機停止。 電動機電動機反轉(zhuǎn)時的制動與正轉(zhuǎn)時

14、的制動相似反轉(zhuǎn)時的制動與正轉(zhuǎn)時的制動相似。 （4 4）刀架的）刀架的快速移動和冷卻泵控制快速移動和冷卻泵控制 刀架的快速移動由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān)刀架的快速移動由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān)SQSQ，使，使接觸器接觸器KM5KM5吸合，吸合，M3M3電動機轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。電動機轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。 （5 5）其它輔助線路其它輔助線路 監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過電源互感器接入的。監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過電源互感器接入的。為防止電動機起動、點動和制動電流對電流表的沖擊，線為防止電動機起動、點動和制動電流對電流表的沖擊，線路中采用一個時間繼電器路中采用一個時間繼電器KTKT。例如當(dāng)啟動時，。例如當(dāng)啟動時，

15、KTKT線圈通電線圈通電，而，而KTKT的延時斷開的常閉觸點尚未動作，電流互感器副邊的延時斷開的常閉觸點尚未動作，電流互感器副邊電流只流經(jīng)該觸點構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流過。電流只流經(jīng)該觸點構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流過。啟動后，啟動后，KTKT延時斷開的常閉觸點打開，此時電流才流經(jīng)電延時斷開的常閉觸點打開，此時電流才流經(jīng)電流表。流表。 控制電路的電源采用了控制變壓器控制電路的電源采用了控制變壓器TCTC低壓供電，這樣低壓供電，這樣使之更加安全。使之更加安全。5.3 典型鉆床電器控制電路典型鉆床電器控制電路5.3.1 鉆床運動對電器控制電路的要求主軸電動機只要求單方向旋轉(zhuǎn)5.3.2 鉆床

16、電器控制電路分析主電動機旋轉(zhuǎn)搖臂上升搖臂下降主軸箱和立柱的控制搖臂鉆床電氣控制常見故障分析搖臂鉆床電氣控制常見故障分析Z3040型搖臂鉆床搖臂的控制是機-電-液的聯(lián)合控制，這也是該鉆床電氣控制的重要特點。 (1) 搖臂不能上升：從搖臂上升的電氣動作過程可知， 搖臂移動的前提是搖臂完全松開，此時活塞桿通過彈簧片壓下行程開關(guān)SQ2，接觸器KM4線圈斷電，液壓泵電動機M3停止旋轉(zhuǎn)， 而接觸器KM2線圈通電吸合，搖臂升降電動機M2起動旋轉(zhuǎn)，拖動搖臂上升，下面抓住SQ2有無動作來分析搖臂不能移動的原因。 若SQ2不動作，常見故障為SQ2安裝位置不當(dāng)或位置發(fā)生移動。這樣，搖臂雖已松開，但活塞桿仍壓不上SQ

17、2，致使搖臂不能移動。有時也會出現(xiàn)因液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，使搖臂沒有完全松開，活塞桿壓不上SQ2。為此，應(yīng)配合機械、液壓系統(tǒng)調(diào)整好SQ2位置并安裝牢固。 有時電動機M3電源相序接反，此時按下?lián)u臂上升按鈕SB3時， 電動機反轉(zhuǎn)，使搖臂夾緊，更壓不上SQ2 ，搖臂也不會上升。 所以，機床大修或安裝完畢后，必須認(rèn)真檢查電源相序及電動機正反轉(zhuǎn)是否正確。 (2) 搖臂移動后夾不緊：搖臂移動到位后松開按鈕SB3或SB4后，搖臂應(yīng)自動夾緊，而夾緊動作的結(jié)束是由行程開關(guān)SB3來控制的。若搖臂夾不緊，則說明搖臂控制電路能動作，只是夾緊力不夠，這是由于SB3動作過早，使液壓泵電動機M3在搖臂還未充分夾緊時就停止旋轉(zhuǎn)，

18、這往往是由于SB3的安裝位置不當(dāng)， 過早地被活塞桿壓上動作所致。 (3) 液壓系統(tǒng)的故障：有時電氣控制系統(tǒng)工作正常，而電磁閥芯卡住或油路堵塞，造成液壓控制系統(tǒng)失靈，也會造成搖臂無法移動。所以，在維修工作中應(yīng)正確判斷是電氣控制系統(tǒng)還是液壓系統(tǒng)的故障，而這兩者之間又相互聯(lián)系，為此應(yīng)相互配合， 共同排除故障。 5.4 典型磨床電器控制電路典型磨床電器控制電路5.4.1磨床運動對電器控制電路的要求1 一臺電動機驅(qū)動2砂輪升降電動機要求能正反轉(zhuǎn)3冷卻泵電動機應(yīng)在砂輪電動機啟動后才允許運轉(zhuǎn)4保護環(huán)節(jié)應(yīng)包括短路保護、過載保護、零壓與欠壓保護5電磁吸盤應(yīng)有去磁控制6應(yīng)有必要的指示燈及照明燈5.4.2磨床電器控

19、制電路分析組成：機械裝置、液壓裝置、電器裝置M7120平面磨床電器控制電路分析5.5典型銑床電器控制電路銑床是用銑刀進行銑削加工的機床?？梢杂勉姶彩怯勉姷哆M行銑削加工的機床?？梢杂脕砑庸C械零件的平面、斜面、溝槽等型來加工機械零件的平面、斜面、溝槽等型面，在裝上分度頭以后，可以加工直齒輪面，在裝上分度頭以后，可以加工直齒輪和螺旋面；裝上回轉(zhuǎn)圓工作臺，則可以加和螺旋面；裝上回轉(zhuǎn)圓工作臺，則可以加工凸輪和弧形槽等回轉(zhuǎn)體。按結(jié)構(gòu)形式的工凸輪和弧形槽等回轉(zhuǎn)體。按結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為立式銑床、臥式銑床、龍門不同，可分為立式銑床、臥式銑床、龍門銑床、仿型銑床以及各種專用銑床。銑床、仿型銑床以及各種專用銑

20、床。 5.5.1銑床運動對電器控制電路的要求 1 1X62WX62W型萬能銑床的主軸與工作臺各自采用型萬能銑床的主軸與工作臺各自采用單獨單獨的籠的籠型異步電動機拖動。型異步電動機拖動。 2 2主軸電動機主軸電動機M1M1空載起動，采用空載起動，采用直接直接起動。為完成順起動。為完成順銑和逆銑，要求有銑和逆銑，要求有正反轉(zhuǎn)正反轉(zhuǎn)。 3 3主軸電動機主軸電動機M1M1有停車有停車制動制動控制。控制。 4 4工作臺的工作臺的縱向縱向、橫向橫向和和垂直垂直三個方向的進給運動由三個方向的進給運動由同一臺進給電動機同一臺進給電動機M2M2拖動，三個方向的拖動，三個方向的選擇選擇由由操縱手柄操縱手柄改變改變

21、傳動鏈來實現(xiàn)，同一時間只允許工作臺向一個方向移動，故傳動鏈來實現(xiàn)，同一時間只允許工作臺向一個方向移動，故三個方向的運動之間應(yīng)有完善的聯(lián)鎖保護。三個方向的運動之間應(yīng)有完善的聯(lián)鎖保護。 5 5X62WX62W型萬能銑床通過吸合一個快速電磁鐵的方法來型萬能銑床通過吸合一個快速電磁鐵的方法來改變傳動鏈改變傳動鏈的傳動比從而實現(xiàn)快速移動。的傳動比從而實現(xiàn)快速移動。 6 6要求圓工作臺旋轉(zhuǎn)運動與工作臺的上下、左右、前要求圓工作臺旋轉(zhuǎn)運動與工作臺的上下、左右、前后三個方向的直線運動之間有后三個方向的直線運動之間有聯(lián)鎖聯(lián)鎖保護控制。保護控制。 7 7X62WX62W型銑床采用機械方式變速。要求主軸或進給變型銑

22、床采用機械方式變速。要求主軸或進給變速時電動機進行沖動（短時轉(zhuǎn)動）控制。速時電動機進行沖動（短時轉(zhuǎn)動）控制。 8 8主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺進給之間應(yīng)有主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺進給之間應(yīng)有起停順序聯(lián)鎖控制，起停順序聯(lián)鎖控制， 9 9冷卻泵由一臺電動機冷卻泵由一臺電動機M3M3拖動，供給銑削時的冷卻液。拖動，供給銑削時的冷卻液。 1010為操作方便，機床的起、停要求為操作方便，機床的起、停要求兩處兩處控制?？刂?。 5.5.2銑床電器控制電路分析X62WX62W型銑床有型銑床有三種三種運動，即運動，即主運動主運動、進給運動進給運動和和輔輔助運動。助運動。 主運動主運動：主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)運動；：主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)

23、運動； 進給運動進給運動：加工過程中工作臺帶動工件在三：加工過程中工作臺帶動工件在三個相互垂直方向上的直線運動；個相互垂直方向上的直線運動； 輔助運動輔助運動：工作臺在三個互相垂直方向上的：工作臺在三個互相垂直方向上的快速直線運動，以及工作臺的旋轉(zhuǎn)運動。快速直線運動，以及工作臺的旋轉(zhuǎn)運動。圖5-7 工作臺和圓工作臺控制回路一）主電路分析一）主電路分析 萬能銑床主電路共有三臺電動機，其中萬能銑床主電路共有三臺電動機，其中M1M1為主軸拖動電動機，為主軸拖動電動機，M2M2為工作臺進給拖動為工作臺進給拖動電動機，電動機，M3M3為冷卻泵電動機。為冷卻泵電動機。（二）控制電路分析（二）控制電路分析

24、1控制電路電源控制電路電源 由控制變壓器由控制變壓器TC的的110V副邊供給?？刂齐娐犯边吂┙o?？刂齐娐冯妷簽殡妷簽?27V2 2主軸電動機主軸電動機M1M1的控制的控制（1 1）主軸電動機）主軸電動機M1M1的起動的起動SQ7處于不受力SA4扳到主軸所需要的旋轉(zhuǎn)方向起動前起動前準(zhǔn)備準(zhǔn)備起動：起動：合上QS按下SB3（或SB4）KM1得電自鎖M1直接起動n120r/minKS1（或KS2）動作 為為M1M1的停車制動作好準(zhǔn)備的停車制動作好準(zhǔn)備 1 1電氣控制電路與機械配合相當(dāng)密切，因此分析電氣控制電路與機械配合相當(dāng)密切，因此分析中要詳細(xì)了解機械機構(gòu)與電氣控制的關(guān)系。中要詳細(xì)了解機械機構(gòu)與電氣控

25、制的關(guān)系。2 2運動速度的調(diào)整主要是通過機械方法，因此簡運動速度的調(diào)整主要是通過機械方法，因此簡化了電氣控制系統(tǒng)中的調(diào)速控制電路，但機械結(jié)構(gòu)化了電氣控制系統(tǒng)中的調(diào)速控制電路，但機械結(jié)構(gòu)就相對比較復(fù)雜。就相對比較復(fù)雜。3 3控制電路中設(shè)置了變速沖動控制電路中設(shè)置了變速沖動( (瞬時電動）控制，從而使變速順利進行。瞬時電動）控制，從而使變速順利進行。4 4采用兩地控制，操作方便。采用兩地控制，操作方便。SB1-SB4SB1-SB4分別位于分別位于兩個操作板上，從而實現(xiàn)主軸電動機的兩地控制兩個操作板上，從而實現(xiàn)主軸電動機的兩地控制 5 5具有完整的電氣聯(lián)鎖，并具有短路、零壓、過載具有完整的電氣聯(lián)鎖，

26、并具有短路、零壓、過載及行程限位保護環(huán)節(jié)，工作可靠。及行程限位保護環(huán)節(jié)，工作可靠。 X62W臥式萬能銑床電氣控制電路的特點臥式萬能銑床電氣控制電路的特點5.6 5.6 典型起重機電氣控制電路典型起重機電氣控制電路 一、起重機械概述一、起重機械概述1 用途和分類用途和分類 按其結(jié)構(gòu)可分按其結(jié)構(gòu)可分按起吊的重量可分按起吊的重量可分橋式起重機橋式起重機門式起重機門式起重機塔式起重機塔式起重機旋轉(zhuǎn)起重機旋轉(zhuǎn)起重機纜索起重機纜索起重機小型為小型為510t中型中型1050t重型重型50t以上以上 2.橋式起重機的結(jié)構(gòu)及運動情況橋式起重機的結(jié)構(gòu)及運動情況 1駕駛室2輔助滑線架 3交流磁力控制盤 4電阻箱 5

27、起重小車6大車拖動電動機7端梁 8主滑線 9主梁 橋式起重機由橋架，裝有提升機構(gòu)的小車、大車運行機構(gòu)及操縱室等橋式起重機由橋架，裝有提升機構(gòu)的小車、大車運行機構(gòu)及操縱室等幾部分組成。幾部分組成。（1）橋架橋架：由主梁：由主梁9、端梁走臺、端梁走臺7等幾部分組成。主梁跨架在車間上等幾部分組成。主梁跨架在車間上空，其兩端連有端梁，主梁外側(cè)裝有走臺并設(shè)有安全欄桿。橋架的一頭空，其兩端連有端梁，主梁外側(cè)裝有走臺并設(shè)有安全欄桿。橋架的一頭裝有大車移行機構(gòu)裝有大車移行機構(gòu)6、電氣箱、電氣箱3、起吊機構(gòu)和小車運行軌道以及輔助滑線、起吊機構(gòu)和小車運行軌道以及輔助滑線架。橋架的一頭裝有駕駛室，另一頭裝有引入電源

28、的主滑線。架。橋架的一頭裝有駕駛室，另一頭裝有引入電源的主滑線。（2）大車大車移行機構(gòu)：大車移行機構(gòu)是由驅(qū)動電動機、制動器、傳動移行機構(gòu)：大車移行機構(gòu)是由驅(qū)動電動機、制動器、傳動軸（減速器）和車輪等幾部分組成。其驅(qū)動方式有集中驅(qū)動和分別驅(qū)動軸（減速器）和車輪等幾部分組成。其驅(qū)動方式有集中驅(qū)動和分別驅(qū)動兩種。整個起重機在大車移動機構(gòu)驅(qū)動下，可沿車間長度方向前后移動兩種。整個起重機在大車移動機構(gòu)驅(qū)動下，可沿車間長度方向前后移動。（3）小車小車運行機構(gòu)：由小車架、小車移行機構(gòu)和提升機構(gòu)組成。小運行機構(gòu)：由小車架、小車移行機構(gòu)和提升機構(gòu)組成。小車架由鋼板焊成，其上裝有小車移行機構(gòu)、提升機構(gòu)、欄桿及提升

29、限位車架由鋼板焊成，其上裝有小車移行機構(gòu)、提升機構(gòu)、欄桿及提升限位開關(guān)。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。在小車運動方向的兩端裝開關(guān)。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。在小車運動方向的兩端裝有緩沖器和限位開關(guān)；有緩沖器和限位開關(guān)； 運動形式運動形式: :大車拖動電動機驅(qū)動的大車拖動電動機驅(qū)動的前后運動前后運動，小車拖動電動機驅(qū)動的，小車拖動電動機驅(qū)動的左右運動左右運動以及由提升電動機驅(qū)動的重物以及由提升電動機驅(qū)動的重物升降運動升降運動三種形式，每種運動都三種形式，每種運動都要求有極限位置保護。要求有極限位置保護。 3橋式起重機對電力拖動和電氣控制的要求橋式起重機對電力拖動和電氣控制的要求： 通

30、常起重機械的工作條件通常十分惡劣，通常起重機械的工作條件通常十分惡劣，而且工作環(huán)境變化大，大都是在粉塵大、高溫、而且工作環(huán)境變化大，大都是在粉塵大、高溫、高濕度或室外露天場所等環(huán)境中使用。其工作高濕度或室外露天場所等環(huán)境中使用。其工作負(fù)載屬于重復(fù)短時工作制。由于起重機的工作負(fù)載屬于重復(fù)短時工作制。由于起重機的工作性質(zhì)是間歇的（時開時停，有時輕載，有時重性質(zhì)是間歇的（時開時停，有時輕載，有時重載），要求電動機經(jīng)常處于頻繁起動、制動、載），要求電動機經(jīng)常處于頻繁起動、制動、反向工作狀態(tài)，同時能承受較大的機械沖擊，反向工作狀態(tài)，同時能承受較大的機械沖擊，并有一定的調(diào)速要求。為此，專門設(shè)計了起重并有一

31、定的調(diào)速要求。為此，專門設(shè)計了起重用電動機，它分為交流和直流兩大類，交流起用電動機，它分為交流和直流兩大類，交流起重用異步電動機有繞線和籠型兩種，一般在中重用異步電動機有繞線和籠型兩種，一般在中小型起重機上用交流異步電動機，直流電動機小型起重機上用交流異步電動機，直流電動機一般用在大型起重機上。一般用在大型起重機上。 為了提高起重機的生產(chǎn)率及可靠性，對其電力為了提高起重機的生產(chǎn)率及可靠性，對其電力拖動和自動控制等方面都提出了很高要求拖動和自動控制等方面都提出了很高要求： （1）空鉤能快速升降，以減少上升和下降時）空鉤能快速升降，以減少上升和下降時間，輕載的提升速度應(yīng)大于額定負(fù)載的提升間，輕載的

32、提升速度應(yīng)大于額定負(fù)載的提升速度。速度。 （2）具有一定的調(diào)速范圍，對于普通起重機）具有一定的調(diào)速范圍，對于普通起重機調(diào)速范圍一般為調(diào)速范圍一般為3：1，而要求高的地方則要，而要求高的地方則要求達(dá)到求達(dá)到5：110：1。 （3）在開始提升或重物接近預(yù)定位置附近時，）在開始提升或重物接近預(yù)定位置附近時，都需要低速運行。因此應(yīng)將速度分為幾檔，都需要低速運行。因此應(yīng)將速度分為幾檔，以便靈活操作。以便靈活操作。 （4）提升第一檔的作用是為了消除傳動間隙）提升第一檔的作用是為了消除傳動間隙，使鋼絲繩張緊，為避免過大的機械沖擊，這一，使鋼絲繩張緊，為避免過大的機械沖擊，這一檔的電動機的起動轉(zhuǎn)矩不能過大，一

33、般限制在額檔的電動機的起動轉(zhuǎn)矩不能過大，一般限制在額定轉(zhuǎn)矩的一半以下。定轉(zhuǎn)矩的一半以下。 （5）在負(fù)載下降時，根據(jù)重物的大小，拖動）在負(fù)載下降時，根據(jù)重物的大小，拖動電動機的轉(zhuǎn)矩可以是電動轉(zhuǎn)矩，也可以是制動轉(zhuǎn)電動機的轉(zhuǎn)矩可以是電動轉(zhuǎn)矩，也可以是制動轉(zhuǎn)矩，兩者之間的轉(zhuǎn)換是自動進行的。矩，兩者之間的轉(zhuǎn)換是自動進行的。 （6）為確保安全，要采用電氣與機械雙重制）為確保安全，要采用電氣與機械雙重制動，既減小機械抱閘的磨損，又可防止突然斷電動，既減小機械抱閘的磨損，又可防止突然斷電而使重物自由下落造成設(shè)備和人身事故而使重物自由下落造成設(shè)備和人身事故。 （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

34、保護與聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。 由于起重機使用很廣泛，控制設(shè)備已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)由于起重機使用很廣泛，控制設(shè)備已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)拖動電動機容量的大小，化。根據(jù)拖動電動機容量的大小，常用的控常用的控制方式制方式有兩種：一種是采用有兩種：一種是采用凸輪控制器凸輪控制器直接直接去控制電動機的起停、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動。去控制電動機的起停、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動。這種控制方式由于受到控制器觸點容量的限這種控制方式由于受到控制器觸點容量的限制，故只適用于小容量起重電動機的控制。制，故只適用于小容量起重電動機的控制。另一種是采用另一種是采用主令控制器與磁力控制屏配合主令控制器與磁力控制屏配合的控制方式，適用于容量較大，調(diào)速要求較的控制方

35、式，適用于容量較大，調(diào)速要求較高的起重電動機和工作十分繁重的起重機。高的起重電動機和工作十分繁重的起重機。對于對于15t以上的橋式起重機，一般同時采用以上的橋式起重機，一般同時采用兩種控制方式，主提升機構(gòu)采用主令控制器兩種控制方式，主提升機構(gòu)采用主令控制器配合控制屏控制的方式，而大車小車移動機配合控制屏控制的方式，而大車小車移動機構(gòu)和副提升機構(gòu)則采用凸輪控制器控制方式。構(gòu)和副提升機構(gòu)則采用凸輪控制器控制方式。5.6.1 起重機運動對電氣控制電路的要求起重機運動對電氣控制電路的要求1空鉤能快速下降空鉤能快速下降2具有足夠的調(diào)速范圍具有足夠的調(diào)速范圍3起升或下放重物至預(yù)定位置附件時，能低速起升或下

36、放重物至預(yù)定位置附件時，能低速運行運行4預(yù)備級預(yù)備級5負(fù)載下降時，根據(jù)負(fù)載大小，起升電動機輸負(fù)載下降時，根據(jù)負(fù)載大小，起升電動機輸出的轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，可以是電動性或制動性出的轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，可以是電動性或制動性6采用電器裝置與機械裝置雙重制動采用電器裝置與機械裝置雙重制動7應(yīng)具備完好的電氣保護與互鎖設(shè)置應(yīng)具備完好的電氣保護與互鎖設(shè)置5.6.2起重機電器控制電路分析5.6.2起重機電器控制電路分析SA1扳到上升扳到上升1位置時位置時5.6.2起重機電器控制電路分析SA1扳到上升扳到上升2位置時位置時5.6.2起重機電器控制電路分析SA1扳到下降扳到下降1位置時位置時5.6.2起重機電器控制電路分析SA1扳到

37、下降扳到下降2位置時位置時5.6.2起重機電器控制電路分析SA1扳到下降扳到下降C位置時位置時5.6.2起重機電器控制電路分析SA1扳到下降扳到下降3位置時位置時1 主回路2控制回路1）主鉤控制回路2）副鉤控制回路 1主電路分析主電路分析該起重機該起重機主令控制器共有主令控制器共有12對觸點對觸點，提升、下降各有六個控制位置。通，提升、下降各有六個控制位置。通過過12對觸點的閉合與分?jǐn)嘟M合去控制對觸點的閉合與分?jǐn)嘟M合去控制定子電路與轉(zhuǎn)子回路的接觸器，決定定子電路與轉(zhuǎn)子回路的接觸器，決定電動機的工作狀態(tài)（轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)短、轉(zhuǎn)電動機的工作狀態(tài)（轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)短、轉(zhuǎn)速等），使主鉤上升、下降，高速及速等），使主鉤

38、上升、下降，高速及低速運行。低速運行。 KM1與與KM2為吊鉤電動機正反轉(zhuǎn)為吊鉤電動機正反轉(zhuǎn)控制接觸器（控制吊鉤升降），控制接觸器（控制吊鉤升降），YB為為三相制動電磁鐵，電動機轉(zhuǎn)子電路中三相制動電磁鐵，電動機轉(zhuǎn)子電路中共有七段對稱連接的電阻，其中前兩共有七段對稱連接的電阻，其中前兩段為反接制動電阻，由接觸器段為反接制動電阻，由接觸器KM4、KM5控制，后四段為起動加速調(diào)速電控制，后四段為起動加速調(diào)速電阻，分別由接觸器阻，分別由接觸器KM6KM9控制控制, ,當(dāng)當(dāng)KM4KM9依次閉合時，電動機依次閉合時，電動機的轉(zhuǎn)子回路中所串入的電阻依次減小的轉(zhuǎn)子回路中所串入的電阻依次減小。 與主令控制器的各

39、控制位置相與主令控制器的各控制位置相對應(yīng)的電動機的機械特性如右圖。對應(yīng)的電動機的機械特性如右圖。 2控制電路分析控制電路分析 1）正轉(zhuǎn)提升控制）正轉(zhuǎn)提升控制 先合上先合上QK1、QK2，主電路、控制電路上電，當(dāng)主令控制器操，主電路、控制電路上電，當(dāng)主令控制器操作手柄置于作手柄置于0位時，位時，SA1閉合，當(dāng)控制手柄處于工作位置時，閉合，當(dāng)控制手柄處于工作位置時，SA1斷開，斷開， 正轉(zhuǎn)提升有六個控制位置，當(dāng)主令控制器操作手柄轉(zhuǎn)到上升第正轉(zhuǎn)提升有六個控制位置，當(dāng)主令控制器操作手柄轉(zhuǎn)到上升第1位時，位時，SA3、SA4、SA6、SA7閉合閉合，接觸器，接觸器KM1、KM3、KM4得電吸合，電動機接

40、上正轉(zhuǎn)電源，制動電磁鐵同時通電，松得電吸合，電動機接上正轉(zhuǎn)電源，制動電磁鐵同時通電，松開電磁抱閘，由于轉(zhuǎn)子電路中開電磁抱閘，由于轉(zhuǎn)子電路中KM4的觸點短接一段電阻，所以電動的觸點短接一段電阻，所以電動機是工作在第一象限特性曲線機是工作在第一象限特性曲線1上，對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩較小，一般吊上，對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩較小，一般吊不起重物，只作張緊鋼絲繩和消除齒輪間隙的預(yù)備起動級。不起重物，只作張緊鋼絲繩和消除齒輪間隙的預(yù)備起動級。 當(dāng)控制手柄依次轉(zhuǎn)到上升第當(dāng)控制手柄依次轉(zhuǎn)到上升第2 2、3 3、4 4、5 5、6 6位時，控制器觸點位時，控制器觸點SASA8 8SASA1212相繼閉合，依次使相繼閉合，依次使

41、KM5KM5、KM6KM6、KM7KM7、KM8KM8、KM9KM9通電吸通電吸合，對應(yīng)的轉(zhuǎn)子電路逐漸短接各段電阻，電動機的工作點從第合，對應(yīng)的轉(zhuǎn)子電路逐漸短接各段電阻，電動機的工作點從第2 2條條特性向第特性向第3 3、第、第4 4、第、第5 5并最終向第并最終向第6 6條特性過渡，提升速度逐漸增加條特性過渡，提升速度逐漸增加，可獲得五種提升速度。，可獲得五種提升速度。 2）下降操作控制下降操作控制 下降控制也有六個位置，根據(jù)吊鉤上負(fù)載的大小和控制要求，下降控制也有六個位置，根據(jù)吊鉤上負(fù)載的大小和控制要求，分三種情況。分三種情況。（1）C位（第一檔）位（第一檔）用于重物穩(wěn)定停于空中或在空中作平移運動用于重物穩(wěn)定停于空中或在空中作平移運動。由圖可知，此時主令控制器的。由圖可知，此時主令控制器的SA3、SA6、SA7、SA8閉閉合，使合，使KM1、KM4、KM5通電吸合，電動機定于正向通電，轉(zhuǎn)子通電吸合，電動機定于正向通電，轉(zhuǎn)子短接兩段電阻，產(chǎn)生一個提升轉(zhuǎn)矩。而此時短接兩段電阻，產(chǎn)生一個提升轉(zhuǎn)矩。而此時KM3未通電，因此電磁未通電，因此電磁抱閘對電動機起制動作用，此時電磁抱閘制動力矩加上電動機產(chǎn)生抱閘對電動機起制動作用，此時電磁抱閘制動力矩加上電動機產(chǎn)生的提升轉(zhuǎn)矩與吊鉤上重物力矩相平衡，使重物能安全停留在空中