起重機械安裝安全技術及維護知識ppt課件

1、一、機械方面一、機械方面二、電氣方面二、電氣方面三、日常維護三、日常維護五、起重知識習題五、起重知識習題四、吊裝技術及安全錄像四、吊裝技術及安全錄像 起重機是一種能在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動物品的機械，動作間歇性和作業(yè)循環(huán)性是起起重機是一種能在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動物品的機械，動作間歇性和作業(yè)循環(huán)性是起重機工作的特點。重機工作的特點。 起重機可按起重機可按主要用途主要用途和和構造特征構造特征分類。分類。 按主要用途分通用起重機、建筑起重機、冶金起重機、鐵路起重機、港口起重機、造船起置機、按主要用途分通用起重機、建筑起重機、冶金起重機、鐵路起重機、港口起重機、造船起置機、甲板起重機等。

2、按構造特征分橋式類型起重機和臂架式類型起重機甲板起重機等。按構造特征分橋式類型起重機和臂架式類型起重機; ;旋轉(zhuǎn)式起重機和非旋轉(zhuǎn)式起重旋轉(zhuǎn)式起重機和非旋轉(zhuǎn)式起重機機; ;固定式起重機和運行式起重機。運行式起重機又分軌行式固定式起重機和運行式起重機。運行式起重機又分軌行式( (在固定的鋼軌上運行在固定的鋼軌上運行) )和無軌式和無軌式( (無固無固定軌道，由輪胎或履帶支承運行定軌道，由輪胎或履帶支承運行) )。 關于我們?nèi)绾尉S護好起重設備，做到安全運行，可以先從工作原理來入手。下面我們主要從機關于我們?nèi)绾尉S護好起重設備，做到安全運行，可以先從工作原理來入手。下面我們主要從機械、電氣、日常維護三方

3、面談談起重機的知識。械、電氣、日常維護三方面談談起重機的知識。 就壩頂門機來說，門機包含有就壩頂門機來說，門機包含有起升機構、行走機構、機架結構、抓斗機構和軌道裝置起升機構、行走機構、機架結構、抓斗機構和軌道裝置等，這里等，這里我就談談最為重要的起升機構：我就談談最為重要的起升機構：1 1、起升機構的組成與工作原理、起升機構的組成與工作原理 起升機構用來實現(xiàn)物料垂直升降，是任何起重機不可缺少的部分，因而是起重機最主要、也是起升機構用來實現(xiàn)物料垂直升降，是任何起重機不可缺少的部分，因而是起重機最主要、也是最基本的機構。起升機構的安全狀態(tài)，是防止起重事故的關鍵，將直接地關系到起重作業(yè)的安全。最基本

4、的機構。起升機構的安全狀態(tài)，是防止起重事故的關鍵，將直接地關系到起重作業(yè)的安全。 1.11.1起升機構組成起升機構組成 起升機機構由起升機機構由驅(qū)動裝置、傳動裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置、制動器及其他安全裝置驅(qū)動裝置、傳動裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置、制動器及其他安全裝置等組成，不等組成，不同種類的起重機需配備不同的取物裝置，其驅(qū)動裝置亦有不同，但布置方式基本上相同。同種類的起重機需配備不同的取物裝置，其驅(qū)動裝置亦有不同，但布置方式基本上相同。 一、機械方面一、機械方面 典型起升機構平面布置見下圖：典型起升機構平面布置見下圖： （1 1）驅(qū)動裝置。大多數(shù)起重機采用電動機驅(qū)動。流動式起重機（如汽車起重機

5、、輪胎起重機等）驅(qū)動裝置。大多數(shù)起重機采用電動機驅(qū)動。流動式起重機（如汽車起重機、輪胎起重機等）以內(nèi)燃機為原動力，傳動與操縱系統(tǒng)比較復雜。以內(nèi)燃機為原動力，傳動與操縱系統(tǒng)比較復雜。 （2 2）傳動裝置。包括減速器、聯(lián)軸器和傳動軸。減速器常用封閉式的臥式標準兩級或三級圓柱傳動裝置。包括減速器、聯(lián)軸器和傳動軸。減速器常用封閉式的臥式標準兩級或三級圓柱齒輪減速器，起重量較大者有時增加一對開式齒輪以獲得低速大力矩。齒輪減速器，起重量較大者有時增加一對開式齒輪以獲得低速大力矩。 （3 3）卷繞系統(tǒng)。它指的是卷筒和鋼絲繩滑輪組。卷繞系統(tǒng)。它指的是卷筒和鋼絲繩滑輪組。 （4 4）取物裝置。取物裝置種類繁多，

6、使用量最大的是吊鉤。取物裝置。取物裝置種類繁多，使用量最大的是吊鉤。 （5 5）制動器及安全裝置。制動器既是機構工作的控制裝置，又是安全裝置，因此是安全檢查的制動器及安全裝置。制動器既是機構工作的控制裝置，又是安全裝置，因此是安全檢查的重點。一般起重機的起升機構只裝配一個制動器，通常裝在高速軸上（也有裝在與卷筒相連的低速重點。一般起重機的起升機構只裝配一個制動器，通常裝在高速軸上（也有裝在與卷筒相連的低速軸上）；吊運熾熱金屬或其他危險品，以及發(fā)生事故可能造成重大危險或損失的起升機構，每套獨軸上）；吊運熾熱金屬或其他危險品，以及發(fā)生事故可能造成重大危險或損失的起升機構，每套獨立的驅(qū)動裝置都要裝設

7、兩套支持制動器。立的驅(qū)動裝置都要裝設兩套支持制動器。 此外，起升機構還配備起重量限制器、上升極限位置限制器、排繩器等安全裝置。此外，起升機構還配備起重量限制器、上升極限位置限制器、排繩器等安全裝置。 1.21.2起升機構的工作原理起升機構的工作原理 電動機通過聯(lián)軸器（和傳動軸）與減速器的高速軸相連，減速器的低速軸帶動卷筒，吊鉤等取電動機通過聯(lián)軸器（和傳動軸）與減速器的高速軸相連，減速器的低速軸帶動卷筒，吊鉤等取物裝置與卷繞在卷筒上的省力鋼絲繩滑輪組連接起來。當電動機正反兩個方向的運動傳遞給卷筒時，物裝置與卷繞在卷筒上的省力鋼絲繩滑輪組連接起來。當電動機正反兩個方向的運動傳遞給卷筒時，通過卷筒不

8、同方向的旋轉(zhuǎn)將鋼絲繩卷入或放出，從而使吊鉤與吊掛在其上的物料實現(xiàn)升降運動，這通過卷筒不同方向的旋轉(zhuǎn)將鋼絲繩卷入或放出，從而使吊鉤與吊掛在其上的物料實現(xiàn)升降運動，這樣，將電動機輸入的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為吊鉤的垂直上下的直線運動。常閉式制動器在通電時松閘，使樣，將電動機輸入的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為吊鉤的垂直上下的直線運動。常閉式制動器在通電時松閘，使機構運轉(zhuǎn)；在關電情況下制動，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止狀態(tài)。當滑輪機構運轉(zhuǎn)；在關電情況下制動，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止狀態(tài)。當滑輪組升到最高極限位置時，上升極限位置限制器被觸碰而動作，使吊鉤停止上升。當?shù)踺d接近額定起組升到最

9、高極限位置時，上升極限位置限制器被觸碰而動作，使吊鉤停止上升。當?shù)踺d接近額定起重量重量 時，起重量限制器及時檢測出來，并給予顯示，同時發(fā)出警示信時，起重量限制器及時檢測出來，并給予顯示，同時發(fā)出警示信 號，一旦超過額定值及時切斷號，一旦超過額定值及時切斷電源，使起升機構停止運行，以保證安全。電源，使起升機構停止運行，以保證安全。 2 2、起升機構組成部件的認識、起升機構組成部件的認識 2.1 2.1鋼絲繩鋼絲繩 2.1.1 2.1.1 鋼絲繩的特性鋼絲繩的特性 鋼絲繩是廣泛應用于起重機中的撓性構件。它具有承載能力大鋼絲繩是廣泛應用于起重機中的撓性構件。它具有承載能力大 、卷繞性好，運動平穩(wěn)無噪

10、音、卷繞性好，運動平穩(wěn)無噪音、極少突然斷裂、工作可靠等優(yōu)點。極少突然斷裂、工作可靠等優(yōu)點。 2.1.2 2.1.2 鋼絲繩的種類和應用鋼絲繩的種類和應用 起重機使用畫形截面的鋼絲繩，繩股截面也多是圓形。按鋼絲起重機使用畫形截面的鋼絲繩，繩股截面也多是圓形。按鋼絲 繩股內(nèi)相鄰層鋼絲的接觸狀態(tài)，繩股內(nèi)相鄰層鋼絲的接觸狀態(tài)，分點接觸、線接觸和面接觸分點接觸、線接觸和面接觸。在起重機中，凡是繞過滑輪和繞入卷筒的鋼絲繩，都應選用線接觸鋼。在起重機中，凡是繞過滑輪和繞入卷筒的鋼絲繩，都應選用線接觸鋼絲繩。面接觸的鋼絲繩中，雙繞鋼絲繩是先由鋼絲繞成股，再由股繞成繩，由于強度高，撓性好，絲繩。面接觸的鋼絲繩中

11、，雙繞鋼絲繩是先由鋼絲繞成股，再由股繞成繩，由于強度高，撓性好，也在起重機上廣泛使用。也在起重機上廣泛使用。 常用鋼絲繩的主要性能和選擇都可以從工具書中找到，從而根據(jù)工作級別來確定鋼絲繩的選常用鋼絲繩的主要性能和選擇都可以從工具書中找到，從而根據(jù)工作級別來確定鋼絲繩的選用。用。 2.2 2.2滑輪構造、種類滑輪構造、種類 在吊裝作業(yè)中在吊裝作業(yè)中, ,如果只使用定滑輪如果只使用定滑輪, ,則只能改變力的方向則只能改變力的方向, ,不能起到省力的作用。只使用動滑不能起到省力的作用。只使用動滑輪雖能起到省力作用輪雖能起到省力作用, ,但不能改變力的方向。通常在起重作業(yè)中但不能改變力的方向。通常在起

12、重作業(yè)中, ,不僅需要改變力的方向不僅需要改變力的方向, ,而且還而且還需要省力這樣就必須把定滑輪與動滑輪連接在一起組成滑輪組來滿足起重運輸作業(yè)的要求。需要省力這樣就必須把定滑輪與動滑輪連接在一起組成滑輪組來滿足起重運輸作業(yè)的要求。 2.2.1 2.2.1滑輪的分類滑輪的分類 按滑輪數(shù)多少可分為單門滑輪、雙門滑輪、三門滑輪、多門滑輪等。按滑輪數(shù)多少可分為單門滑輪、雙門滑輪、三門滑輪、多門滑輪等。 按滑輪作用的不同可分按滑輪作用的不同可分為為定滑輪、動滑輪、滑輪組、導向滑輪定滑輪、動滑輪、滑輪組、導向滑輪等。根據(jù)制造方法等。根據(jù)制造方法, ,分為鑄鐵滑輪、鑄鋼滑輪、焊接滑輪分為鑄鐵滑輪、鑄鋼滑輪

13、、焊接滑輪、尼龍滑輪和鋁合金滑輪等。、尼龍滑輪和鋁合金滑輪等。 鑄鐵滑輪：有灰鑄鐵鑄鐵滑輪：有灰鑄鐵(HT15-33)(HT15-33)滑輪和球墨鑄鐵滑輪和球墨鑄鐵(QT40-10)(QT40-10)滑輪?；诣T鐵滑輪工藝性能良好滑輪。灰鑄鐵滑輪工藝性能良好, ,對鋼對鋼絲繩磨損小絲繩磨損小, ,但易碎但易碎, ,多用于輕級多用于輕級 、中級工作級別中、中級工作級別中; ;球墨鑄鐵滑輪比灰鑄鐵滑輪的強度和沖擊韌性高些球墨鑄鐵滑輪比灰鑄鐵滑輪的強度和沖擊韌性高些, ,所以可用于重級工作級別所以可用于重級工作級別中。中。 鑄鋼滑輪：一般用鑄鋼滑輪：一般用ZG25HZG25H、ZG35EZG35E制造

14、制造, ,有較高的強度和沖擊韌性有較高的強度和沖擊韌性, ,但工藝性稍差。由于表面較硬但工藝性稍差。由于表面較硬, ,對鋼絲繩磨損嚴重。多用于重級和特重級的工作條件中。對鋼絲繩磨損嚴重。多用于重級和特重級的工作條件中。 按滑輪組的結構可分為單聯(lián)滑輪組和雙聯(lián)滑輪組。動臂式起重機多采用單聯(lián)滑輪組按滑輪組的結構可分為單聯(lián)滑輪組和雙聯(lián)滑輪組。動臂式起重機多采用單聯(lián)滑輪組, , 而橋式而橋式類型起重機多采用雙聯(lián)滑輪組。類型起重機多采用雙聯(lián)滑輪組。2.2.22.2.2滑輪組的倍率滑輪組的倍率 若不考慮滑輪中的摩擦和鋼絲繩的僵性阻力，則單聯(lián)滑輪組鋼絲繩自由端的拉力為若不考慮滑輪中的摩擦和鋼絲繩的僵性阻力，則

15、單聯(lián)滑輪組鋼絲繩自由端的拉力為 S=Q/m S=Q/m式中式中Q Q被提升的物品重覺被提升的物品重覺; ; S S鋼絲繩自由端拉力鋼絲繩自由端拉力; ; m m滑輪組倍率滑輪組倍率 滑輪組倍率滑輪組倍率m m是省力滑輪組的省力倍數(shù)。也是增速滑輪組的增速倍數(shù)是省力滑輪組的省力倍數(shù)。也是增速滑輪組的增速倍數(shù): : m=Q/S =L/H = r0/r m=Q/S =L/H = r0/r 式中式中 L L鋼絲繩自由端移動的距離鋼絲繩自由端移動的距離; ; H H物品提升跟離物品提升跟離; r0; r0鋼絲繩線速度鋼絲繩線速度; ; r r物品的提升速度物品的提升速度 單聯(lián)滑輪組的倍率等于吊起物品鋼絲繩

16、的分支數(shù)。雙聯(lián)滑輪組可以看成是兩個倍率相同、各起單聯(lián)滑輪組的倍率等于吊起物品鋼絲繩的分支數(shù)。雙聯(lián)滑輪組可以看成是兩個倍率相同、各起吊吊Q/2Q/2的單聯(lián)滑輪組通過平衡滑輪并聯(lián)而成，因此雙聯(lián)滑輪組的倍率等于吊起物品鋼絲繩分支數(shù)的的單聯(lián)滑輪組通過平衡滑輪并聯(lián)而成，因此雙聯(lián)滑輪組的倍率等于吊起物品鋼絲繩分支數(shù)的1/21/2。 門、橋式起重機常用的雙聯(lián)滑輪組倍率都可以從設計手冊上查得到。我們門機所用的如下圖所門、橋式起重機常用的雙聯(lián)滑輪組倍率都可以從設計手冊上查得到。我們門機所用的如下圖所示，的滑輪組示，的滑輪組 2.2.3 2.2.3、滑輪安全技術要求、滑輪安全技術要求 (1)(1)起重作業(yè)滑輪安全

17、使用注意事項起重作業(yè)滑輪安全使用注意事項使用前應查明滑輪的額定起重量使用前應查明滑輪的額定起重量, ,不準超載使用。如滑輪上元銘牌時不準超載使用。如滑輪上元銘牌時, ,可用下式可用下式( (僅為數(shù)據(jù)估算用僅為數(shù)據(jù)估算用, ,非規(guī)范公式非規(guī)范公式) )進行估算進行估算, ,但此類估算的滑輪只允許在一般吊裝作業(yè)中使用。但此類估算的滑輪只允許在一般吊裝作業(yè)中使用。 P=nD2/1600 P=nD2/1600 式中式中 P P估算滑車的允許荷重估算滑車的允許荷重,kN;,kN; n n滑車輪數(shù)滑車輪數(shù); ; D D滑車滑輪直徑滑車滑輪直徑,mm,mm。使用前必須檢查滑輪的使用前必須檢查滑輪的輪槽、輪軸

18、、拉板、吊鉤輪槽、輪軸、拉板、吊鉤等部位等部位 , , 看有元裂縫、損傷看有元裂縫、損傷, ,各部分轉(zhuǎn)動是否各部分轉(zhuǎn)動是否靈活靈活, ,螺釘有無松動現(xiàn)象螺釘有無松動現(xiàn)象, ,不合格的滑輪不準使用。如發(fā)現(xiàn)滑輪和吊鉤有變形及裂紋或軸的定位裝不合格的滑輪不準使用。如發(fā)現(xiàn)滑輪和吊鉤有變形及裂紋或軸的定位裝置不完善時置不完善時, ,嚴禁使用。嚴禁使用?；啿勖婺p深度超過鋼絲繩直徑的滑輪槽面磨損深度超過鋼絲繩直徑的20%,20%,輪軸磨損超過軸徑輪軸磨損超過軸徑2%,2%,輪軸套磨損超過壁厚輪軸套磨損超過壁厚10%,10%,組組成滑輪組的吊鉤或吊環(huán)的危險斷面磨損超過厚度的成滑輪組的吊鉤或吊環(huán)的危險斷面磨

19、損超過厚度的12%,12%,禁止使用。禁止使用。輪槽直徑比鋼絲繩一般大輪槽直徑比鋼絲繩一般大1 12.5mm2.5mm?；喤涮资褂玫匿摻z繩的安全系數(shù)不應小于?；喤涮资褂玫匿摻z繩的安全系數(shù)不應小于5 5。在穿繞滑輪組時在穿繞滑輪組時, ,注意鋼絲繩在輪槽中的角度注意鋼絲繩在輪槽中的角度, ,該角度一般不超該角度一般不超2020度度, ,最大不得超過最大不得超過6060度度, ,否則否則會使鋼絲繩摩擦槽壁或脫槽。這就要求滑輪組在拉緊狀態(tài)下會使鋼絲繩摩擦槽壁或脫槽。這就要求滑輪組在拉緊狀態(tài)下, ,動、定滑輪的距離應不小于滑輪動、定滑輪的距離應不小于滑輪直徑的直徑的5 5倍倍?；啈ㄆ跈z修和清除

20、塵?；啈ㄆ跈z修和清除塵粒, ,每年以每年以1.11.1倍容許工作荷重進行倍容許工作荷重進行1Omin1Omin靜力試驗。對于新安裝或靜力試驗。對于新安裝或經(jīng)過大修的滑輪以經(jīng)過大修的滑輪以1.251.25倍容許工作荷重進行倍容許工作荷重進行10min10min的靜力試驗后的靜力試驗后, ,再以再以1.11.1倍容許工作荷重進行倍容許工作荷重進行動力試驗。動力試驗?；喸谑褂眠^程中滑輪在使用過程中, ,應對轉(zhuǎn)動部分進行定期加油潤滑應對轉(zhuǎn)動部分進行定期加油潤滑, ,這樣既能在工作時省力這樣既能在工作時省力, ,又能減少軸承磨損又能減少軸承磨損和防止銹蝕。和防止銹蝕。 (2)(2)金屬鑄造滑輪的報

21、廢標準出現(xiàn)下列情況之一時應予以報廢金屬鑄造滑輪的報廢標準出現(xiàn)下列情況之一時應予以報廢: :裂紋。裂紋。輪槽均勻磨損達輪槽均勻磨損達3mm3mm。輪槽壁厚磨損達原來壁厚的輪槽壁厚磨損達原來壁厚的20%20%。因磨損使輪槽底部直徑減少量達鋼絲繩直徑的因磨損使輪槽底部直徑減少量達鋼絲繩直徑的50%50%。其他損害鋼絲繩的缺陷。其他損害鋼絲繩的缺陷。 2.3 2.3 卷筒裝置卷筒裝置 卷筒組是起升機構和牽引機構中卷繞鋼絲繩的部件。常用卷簡組類型有齒輪聯(lián)接盤式、周邊大卷筒組是起升機構和牽引機構中卷繞鋼絲繩的部件。常用卷簡組類型有齒輪聯(lián)接盤式、周邊大齒輪式、短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式。周邊大齒輪式卷筒組多用于

22、傳動速比大、轉(zhuǎn)速低的場合。一般齒輪式、短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式。周邊大齒輪式卷筒組多用于傳動速比大、轉(zhuǎn)速低的場合。一般為開式傳動，卷筒軸只承受彎矩。我們的壩頂門機采用的為周邊大齒輪式卷筒，如下圖所示：為開式傳動，卷筒軸只承受彎矩。我們的壩頂門機采用的為周邊大齒輪式卷筒，如下圖所示： 卷筒的單層繞卷簡表面通常切出導向螺旋播。繩槽分標準槽與深槽兩種形式，一般情況都采用卷筒的單層繞卷簡表面通常切出導向螺旋播。繩槽分標準槽與深槽兩種形式，一般情況都采用標準槽。鋼絲繩繞進或繞出卷簡時，鋼絲繩偏離螺旋槽兩側的角度推薦不大于標準槽。鋼絲繩繞進或繞出卷簡時，鋼絲繩偏離螺旋槽兩側的角度推薦不大于3.53.50 0

23、。 對于光面卷對于光面卷筒和多層繞卷簡，鋼絲繩與垂直于卷筒軸的平面的偏角推薦不大于筒和多層繞卷簡，鋼絲繩與垂直于卷筒軸的平面的偏角推薦不大于2 20 0。布設卷繞系統(tǒng)時，鋼絲繩。布設卷繞系統(tǒng)時，鋼絲繩繞進或繞出滑輪槽的最大偏角繞進或繞出滑輪槽的最大偏角推薦不大于推薦不大于5 50 0, ,以避免槽口損壞和鋼繩脫槽。以避免槽口損壞和鋼繩脫槽。 我們平時吊閘門的時候，會聽到鋼絲繩互相擠壓的摩擦聲，尤其是第一層與第二層鋼絲繩我們平時吊閘門的時候，會聽到鋼絲繩互相擠壓的摩擦聲，尤其是第一層與第二層鋼絲繩分界處滑落瞬間的巨大摩擦，也許廠家直接根據(jù)設計手冊制造卷筒，沒有選擇更佳的偏角和鋼絲分界處滑落瞬間的

24、巨大摩擦，也許廠家直接根據(jù)設計手冊制造卷筒，沒有選擇更佳的偏角和鋼絲繩的配合。在這瞬間鋼絲繩會受到幾倍的慣性力，因此設備專責在平時的檢查中要多注意檢查繩的配合。在這瞬間鋼絲繩會受到幾倍的慣性力，因此設備專責在平時的檢查中要多注意檢查分分界點界點的磨損情況，掌握好維護和的磨損情況，掌握好維護和報廢周期報廢周期。 2.4 2.4 減速機構減速機構 起重機的起升、運行、回轉(zhuǎn)和電動臂架變幅機構中都要使用減速器。起升機構的傳統(tǒng)布置起重機的起升、運行、回轉(zhuǎn)和電動臂架變幅機構中都要使用減速器。起升機構的傳統(tǒng)布置方式要求采用中心高度小、重量輕的臥式平行軸減速器。由于卷簡的一端直接支承在減速器輸方式要求采用中心

25、高度小、重量輕的臥式平行軸減速器。由于卷簡的一端直接支承在減速器輸出軸軸端處，要求輸出軸端能承受較大的徑向力。出軸軸端處，要求輸出軸端能承受較大的徑向力。 橋、門式起重機運行機構較多采用立式安橋、門式起重機運行機構較多采用立式安裝的減速器。裝的減速器。 壩頂門機的采用壩頂門機的采用QJRSQJRS型減速器（二級安裝，三級速比），如圖所示：型減速器（二級安裝，三級速比），如圖所示： 減速器的工作條件為：減速器的工作條件為：1 1）. .齒輪圓周速度不大干齒輪圓周速度不大干15 m/s;15 m/s;2 2）. .高速軸轉(zhuǎn)速不大于高速軸轉(zhuǎn)速不大于1 500 r/min;1 500 r/min;3

26、3）. . 工作環(huán)境溫度為工作環(huán)境溫度為-25-254545；4 4）. .可正反兩向旋轉(zhuǎn)可正反兩向旋轉(zhuǎn); ;5 5）. .輸出軸瞬時最大扭矩允許為額定扭矩的輸出軸瞬時最大扭矩允許為額定扭矩的2.72.7倍。倍。2.4.1 2.4.1 減速器內(nèi)的齒輪受力分析減速器內(nèi)的齒輪受力分析 因減速器內(nèi)有直齒齒輪傳動，又有斜齒齒輪傳動，因此可以把減速器內(nèi)力的傳動分解為每對嚙合因減速器內(nèi)有直齒齒輪傳動，又有斜齒齒輪傳動，因此可以把減速器內(nèi)力的傳動分解為每對嚙合齒輪傳動。齒輪傳動。2.4.1.12.4.1.1直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪法向力Fn圓周力Ft：1112dTFt徑向力Fr：tan11trFFcos11

27、tnFF忽略Ff，法向力Fn作用于齒寬中點。Cd11FnFtFr1d1FtFnCFr從動輪：從動輪：Ft2=-Ft1Ft2=-Ft1，F(xiàn)r2=-Fr1Fr2=-Fr1，F(xiàn)n2=-Fn1Fn2=-Fn1方向：圓周力FtFt1與1反向（阻力）Ft2與2同向（動力）徑向力Fr：外齒輪指向各自輪心；內(nèi)齒輪背離輪心。Ft2Ft1Fr2Fr1 Ft2Ft1n1n2n1n2練習：Fr1Fr22.4.1.22.4.1.2斜齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪 法向力Fn1圓周力1112dTFt徑向力costantan111ntttrFFF軸向力tan11taFF主動輪：coscos11ntnFF方向：方向：FtFt、FrF

28、r：與直齒輪相同：與直齒輪相同F(xiàn)t2Fr2主動Fr1Ft1Fa1nFnFtFaFa2Frt從動FtFa1：用左、右手定則：四指為1方向，拇指為Fa1方向。：左旋用左手，右旋用右手Fa2：與Fa1反向，不能對從動輪運用左右手定則。注意：各力畫在作用點齒寬中點從動輪：12aaFF，12aaFF，12rrFF，12nnFF2/11dTFt名義轉(zhuǎn)矩)(1055. 91161mmNnPT名義圓周力 2.4.1.2 2.4.1.2列舉減速箱受力情況列舉減速箱受力情況 如下圖所示雙級斜齒圓柱齒輪減速器，已知高速級主動輪如下圖所示雙級斜齒圓柱齒輪減速器，已知高速級主動輪1 1的轉(zhuǎn)速，其它各輪受力及轉(zhuǎn)向依據(jù)左的

29、轉(zhuǎn)速，其它各輪受力及轉(zhuǎn)向依據(jù)左右手定則就如圖所標：右手定則就如圖所標： min/zzninnn21112123iNm323nP9550TT2.52.5制動機構制動機構 制動裝置是保證起重機安全正常工作的重要部件。制動裝置用以防止懸吊的物品或吊臂下落制動裝置是保證起重機安全正常工作的重要部件。制動裝置用以防止懸吊的物品或吊臂下落，防止轉(zhuǎn)臺或起重機在風力或坡道分力作用下溜動，使起重機機構減速停車，在特殊情況下調(diào)節(jié)，防止轉(zhuǎn)臺或起重機在風力或坡道分力作用下溜動，使起重機機構減速停車，在特殊情況下調(diào)節(jié)或限制機構的運動速度。或限制機構的運動速度。2.5.12.5.1制動器的組成部件制動器的組成部件 制動器

30、基本都由以下部件組成制動器基本都由以下部件組成(1)(1)制動器基架或殼體制動器基架或殼體(2)(2)上閘裝置，如踏板、杠桿、彈簧、重塊、液壓或氣壓襲置上閘裝置，如踏板、杠桿、彈簧、重塊、液壓或氣壓襲置; ;(3)(3)松閘裝置或稱驅(qū)動裝置，如踏板、杠桿、彈簧、電磁鐵、電力液壓推動器、電磁液壓推動器、松閘裝置或稱驅(qū)動裝置，如踏板、杠桿、彈簧、電磁鐵、電力液壓推動器、電磁液壓推動器、液壓或氣壓裝置液壓或氣壓裝置; ;(4) (4) 摩擦副，即制動輪摩擦副，即制動輪( (盤盤),),制動瓦塊制動瓦塊( (帶帶) )和摩擦襯墊。和摩擦襯墊。2.5.2 2.5.2 制動器的類型制動器的類型（1 1）制

31、動器按構造形式分為）制動器按構造形式分為塊式、蹄式、帶式、盤式、錐式塊式、蹄式、帶式、盤式、錐式等。塊式、蹄式和帶式屬徑向作用式等。塊式、蹄式和帶式屬徑向作用式制動器，盤式和錐式屬軸向作用式制動器。制動器，盤式和錐式屬軸向作用式制動器。（2 2）制動器按用途分為）制動器按用途分為停止式停止式和和限速式限速式。停止式制動器在機構運動行將終了時動作，使機構減速。停止式制動器在機構運動行將終了時動作，使機構減速止動或支持懸吊的物品。限速式制動器在機構運動過程中動作，在一定范圍內(nèi)限制機構的運動速度止動或支持懸吊的物品。限速式制動器在機構運動過程中動作，在一定范圍內(nèi)限制機構的運動速度。（3 3）制動器按

32、工作狀態(tài)分為常）制動器按工作狀態(tài)分為常閉式閉式和和常開常開式。式。（4 4）制動器按動作方式分為）制動器按動作方式分為自動作用式、操縱式自動作用式、操縱式。 我們所用的大負荷起重設備所用都是我們所用的大負荷起重設備所用都是YWZ5YWZ5型電力液壓塊式制動器，如圖所示：型電力液壓塊式制動器，如圖所示： 在日常的維護當中，要檢查制動間隙及制動動作情況，根據(jù)制動輪摩擦情況調(diào)整彈簧制動力在日常的維護當中，要檢查制動間隙及制動動作情況，根據(jù)制動輪摩擦情況調(diào)整彈簧制動力。熟悉彈簧使用周期，閘瓦報廢程度，只有保證了這兩樣的前提下，即使是突發(fā)故障也能起到制。熟悉彈簧使用周期，閘瓦報廢程度，只有保證了這兩樣的

33、前提下，即使是突發(fā)故障也能起到制動作用，防止事故發(fā)生。動作用，防止事故發(fā)生。 二、電氣方面二、電氣方面 起重機電氣包含有起重機電氣包含有電源與供電、電氣保護、控制系統(tǒng)電源與供電、電氣保護、控制系統(tǒng)，這里我們主要談談吊物時起升、下降和，這里我們主要談談吊物時起升、下降和調(diào)速原理。調(diào)速原理。 1 1、電機原理、電機原理 首先我們先回顧一下電機旋轉(zhuǎn)的原理：首先我們先回顧一下電機旋轉(zhuǎn)的原理： 當電動機的三項定子繞組（各相差當電動機的三項定子繞組（各相差120120度電角度），通入三項交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁度電角度），通入三項交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生

34、感應電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。 旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場 三相定子繞組在空間上對稱分布和三相對稱電流的走向三相定子繞組在空間上對稱分布和三相對稱電流的走向三相定子繞組在空間上對稱分布；三相對稱電流NS 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 ：pfn1060轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率：

35、%10000nnns額的轉(zhuǎn)矩：額的轉(zhuǎn)矩：NNNNnPnPM9550602N 轉(zhuǎn)子電路中感應電動勢：轉(zhuǎn)子電路中感應電動勢：ES=4.44fNkmES=4.44fNkm 1.1 1.1電機起動電機起動起動電流大的原因起動電流大的原因 起動時起動時, n=0,s=1 , n=0,s=1 ,轉(zhuǎn)子感應電動勢大轉(zhuǎn)子感應電動勢大, ,使轉(zhuǎn)子電流大使轉(zhuǎn)子電流大, ,根據(jù)磁動勢平衡關系根據(jù)磁動勢平衡關系, ,定子電流必然增定子電流必然增大大. .起動轉(zhuǎn)矩不大的原因起動轉(zhuǎn)矩不大的原因 從下述公式分析從下述公式分析: : 起動時起動時, , ,遠大于運行時的遠大于運行時的 , ,轉(zhuǎn)子漏抗轉(zhuǎn)子漏抗 很大很大, , 很

36、低很低, ,盡管盡管 很大很大, ,但但 并不大。并不大。1ss22sXXs2cos2I22cosI 由于起動電流大由于起動電流大, ,定子漏阻抗壓降大定子漏阻抗壓降大, ,使定子感應電動勢減小使定子感應電動勢減小, ,對應的氣隙磁通減小。對應的氣隙磁通減小。 由上述兩個原因使得起動轉(zhuǎn)矩不大由上述兩個原因使得起動轉(zhuǎn)矩不大. .022stemTTTCI cos 1.1.1 1.1.1三相籠型異步電動機的起動三相籠型異步電動機的起動 三相籠型異步電動機的起動有三種形式三相籠型異步電動機的起動有三種形式 （1 1）直接起動）直接起動)()341kWkVAkI電動機容量電源容量（ 可以直接起動的條件：

37、起動電流倍數(shù)可以直接起動的條件：起動電流倍數(shù) （2 2）、降壓起動）、降壓起動.Y-.Y- 降壓起動降壓起動適用于正常運行時定子繞組為三角形接線的電動機適用于正常運行時定子繞組為三角形接線的電動機。起動時。起動時 Y Y接；運行時接。接；運行時接。 起動電流關系起動電流關系: : 起動轉(zhuǎn)矩關系起動轉(zhuǎn)矩關系: :13s t Ys tII 13s t Ys tTT . .自耦變壓器降壓起動自耦變壓器降壓起動21ststTTk 起動轉(zhuǎn)矩減小的倍數(shù)：起動轉(zhuǎn)矩減小的倍數(shù)：21ststIIk 電網(wǎng)提供的起動電流減電網(wǎng)提供的起動電流減小倍數(shù)：小倍數(shù)： 1.1.2 1.1.2 三相繞線型異步電動機的起動三相繞

38、線型異步電動機的起動（1 1）轉(zhuǎn)子回路串電阻起動）轉(zhuǎn)子回路串電阻起動 在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)適當?shù)碾娮柙谵D(zhuǎn)子回路中串聯(lián)適當?shù)碾娮? ,既能限制起動電流，又能增大起動轉(zhuǎn)矩。為了有較大的起動轉(zhuǎn)既能限制起動電流，又能增大起動轉(zhuǎn)矩。為了有較大的起動轉(zhuǎn)矩、使起動過程平滑，應在轉(zhuǎn)子回路中串入多級對稱電阻，并隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸切除起動電矩、使起動過程平滑，應在轉(zhuǎn)子回路中串入多級對稱電阻，并隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸切除起動電阻。阻。轉(zhuǎn)子回路串電阻轉(zhuǎn)子回路串電阻起動：起動： （2 2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動 頻敏變阻器是一鐵損很大的三相電抗器頻敏變阻器是一鐵損很大的三相電抗器 起動時，起動時，S2S

39、2斷開，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器斷開，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器,S1,S1閉合，電機通電開始起動。閉合，電機通電開始起動。 起動時起動時,f2=f1,f2=f1,頻敏變阻器鐵損大頻敏變阻器鐵損大, ,反映鐵損反映鐵損耗的等效電阻耗的等效電阻RmRm大大, ,相當于轉(zhuǎn)子回路串入一個較大相當于轉(zhuǎn)子回路串入一個較大電阻。隨著電阻。隨著n n上升上升,f2,f2減小減小, ,鐵損減少鐵損減少, ,等效電阻減等效電阻減小小, ,相當于逐漸切除相當于逐漸切除Rm,Rm,起動結束起動結束,S2,S2閉合，切除頻閉合，切除頻敏變阻器，轉(zhuǎn)子電路直接短路。敏變阻器，轉(zhuǎn)子電路直接短路。 以上為我們常見的起動方式。以上為我們常見

40、的起動方式。 1.1.3 1.1.3 起重機起升時的工作狀態(tài)分析：起重機起升時的工作狀態(tài)分析： 1.2 1.2 電機的制動電機的制動制動的含義：制動的含義： 在負載轉(zhuǎn)矩為位能性負載轉(zhuǎn)矩的機械設備中（例如起重機下放重物時，在負載轉(zhuǎn)矩為位能性負載轉(zhuǎn)矩的機械設備中（例如起重機下放重物時，運輸工具在下坡運行時）使設備保持一定的運行速度。運輸工具在下坡運行時）使設備保持一定的運行速度。 圖一圖一 起吊物品時的工作狀態(tài)起吊物品時的工作狀態(tài) 提升物品時，電動機負載轉(zhuǎn)矩提升物品時，電動機負載轉(zhuǎn)矩TLTL由重力轉(zhuǎn)由重力轉(zhuǎn)矩矩TW TW 及提升機構摩擦阻轉(zhuǎn)矩及提升機構摩擦阻轉(zhuǎn)矩TfTf兩部分組成，兩部分組成，當電

41、動機電磁轉(zhuǎn)矩當電動機電磁轉(zhuǎn)矩T T克服克服TLTL時，重物被提升；時，重物被提升；當當T= TLT= TL時，重物以恒定速度提升。由此出發(fā)，時，重物以恒定速度提升。由此出發(fā)，可作出如圖一所示特性，此時電動機處于正可作出如圖一所示特性，此時電動機處于正向電動狀態(tài)。向電動狀態(tài)。 在機械設備需要減速或停止時，電動機能實現(xiàn)減速和停止。在機械設備需要減速或停止時，電動機能實現(xiàn)減速和停止。制動的方法制動的方法 機械制動機械制動利用機械裝置使電動機從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。最常見的是電磁抱閘。利用機械裝置使電動機從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。最常見的是電磁抱閘。 電氣制動電氣制動 使異步電動機所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩使異步

42、電動機所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T T和電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n n的方向相反。的方向相反。 電氣制動分為：電氣制動分為：(1)(1)能耗制動。能耗制動。(2)(2)反接制動。反接制動。(3)(3)回饋制動回饋制動 1.2.1 1.2.1能耗制動能耗制動 當定子繞組通入直流電源，將在電機中將產(chǎn)生一個恒定磁場。當轉(zhuǎn)子因機械慣性按原轉(zhuǎn)速方向繼當定子繞組通入直流電源，將在電機中將產(chǎn)生一個恒定磁場。當轉(zhuǎn)子因機械慣性按原轉(zhuǎn)速方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導體會切割這一恒定磁場，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電勢和電流。轉(zhuǎn)子電流又和續(xù)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導體會切割這一恒定磁場，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電勢和電流。轉(zhuǎn)子電流又和

43、恒定磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩恒定磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T T，根據(jù)右手定則可以判斷電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向，根據(jù)右手定則可以判斷電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向相反，則相反，則T T為一制動轉(zhuǎn)矩。在制動轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速下降，當為一制動轉(zhuǎn)矩。在制動轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速下降，當n = 0n = 0時，時，T = 0T = 0，制動過，制動過程結束。轉(zhuǎn)子的動能變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上。程結束。轉(zhuǎn)子的動能變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上。能耗制動接線圖能耗制動接線圖 1.2.2 1.2.2 反接制動反接制動 反接制動：電源反接制動和倒拉反接制動。反接制動：電源反接制動和倒拉反

44、接制動。（1 1）電源反接制動）電源反接制動 方法：改變電動機定子繞組與電源的聯(lián)接相序。方法：改變電動機定子繞組與電源的聯(lián)接相序。 原理：原理： 當電源的相序發(fā)生變化，當電源的相序發(fā)生變化，旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場n1n1立即反轉(zhuǎn)，從而使立即反轉(zhuǎn)，從而使轉(zhuǎn)子繞組中的感應電勢、電流轉(zhuǎn)子繞組中的感應電勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向。因機和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向。因機械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未發(fā)生變化，械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未發(fā)生變化，則電磁轉(zhuǎn)矩則電磁轉(zhuǎn)矩T T與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n n方方向相反，電機進入制動狀態(tài)，向相反，電機進入制動狀態(tài)，這個制動過程我們稱為電源反這個制動過程我們稱為電源反接制動。接制動。 （2 2）倒

45、拉反接制動）倒拉反接制動 方法：方法： 當繞線式異步電動機拖動位能性負載時當繞線式異步電動機拖動位能性負載時，在其轉(zhuǎn)子回路中串入很大的電阻。，在其轉(zhuǎn)子回路中串入很大的電阻。 原理：原理： 在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機械特性在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€，因機械慣性，工作點向下移變?yōu)樾甭屎艽蟮那€，因機械慣性，工作點向下移。此時電磁轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。當電機。此時電磁轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。當電機減速至減速至n = 0n = 0，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負載轉(zhuǎn)矩，在位能負，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負載轉(zhuǎn)矩，在位能負載的作用下，電動機反轉(zhuǎn)，工作點繼續(xù)下移。此時載的作用下，電動機反轉(zhuǎn)，

46、工作點繼續(xù)下移。此時因因n0n0，電機進入制動狀態(tài)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負載，電機進入制動狀態(tài)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負載轉(zhuǎn)矩，電機才穩(wěn)定運行。轉(zhuǎn)矩，電機才穩(wěn)定運行。n nT Ta aT TL L1 10 0b b2 2c cn n1 1 倒拉反接制動機械特性倒拉反接制動機械特性1.2.31.2.3、回饋制動、回饋制動 方法：電動機在外力（如起重機下放重物）作用下，使電動機的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速方法：電動機在外力（如起重機下放重物）作用下，使電動機的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。 原理：起重機下放重物。在下放開始時，原理：起重機下放重物。在下放開始時，nn1nn1，電動機處于電動狀態(tài)。在位能轉(zhuǎn)矩的作

47、用下，電動機處于電動狀態(tài)。在位能轉(zhuǎn)矩的作用下，電動機的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子中感應電勢、電流電動機的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子中感應電勢、電流和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生了變化，電磁轉(zhuǎn)矩方了變化，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，成為制動轉(zhuǎn)矩。此時成為制動轉(zhuǎn)矩。此時電動機將機械能電動機將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔莛佀娃D(zhuǎn)變?yōu)殡娔莛佀碗娋W(wǎng)，所以稱回電網(wǎng)，所以稱回饋制動。饋制動。 N NS Sn n1 1T Tn nN NS Sn n1 1n nT T (a)n (a)nn nn1 1 回饋制動回饋制動 回饋制動原理圖回饋制動原理圖圖二圖二 空鉤或輕載時工作狀態(tài)空鉤或輕載時工作狀態(tài) 1.2

48、.4 1.2.4 下降物品時電動機的工作狀態(tài)有三種情況：下降物品時電動機的工作狀態(tài)有三種情況： 反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)反轉(zhuǎn)電動狀態(tài) 當空鉤或輕載下放時，由于負載重力轉(zhuǎn)矩小于當空鉤或輕載下放時，由于負載重力轉(zhuǎn)矩小于提升機構摩擦阻轉(zhuǎn)矩，此時依靠重物自身重量不提升機構摩擦阻轉(zhuǎn)矩，此時依靠重物自身重量不能下降。為此，電動機必須向著重物下降方向產(chǎn)能下降。為此，電動機必須向著重物下降方向產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并與重力轉(zhuǎn)矩一起共同克服摩擦阻生電磁轉(zhuǎn)矩，并與重力轉(zhuǎn)矩一起共同克服摩擦阻轉(zhuǎn)矩，強使空鉤或輕載下放，這在起重機中常叫轉(zhuǎn)矩，強使空鉤或輕載下放，這在起重機中常叫做強力下降。電動機運行在做強力下降。電動機運行在-na-na下

49、，以下，以nana速度下放速度下放重物。重物。 圖三圖三 中載或中載或重載下降時工作狀態(tài)重載下降時工作狀態(tài) 再生制動狀態(tài)再生制動狀態(tài) 在中載或重載長距離下降重物時，可將提升電在中載或重載長距離下降重物時，可將提升電動機按反轉(zhuǎn)相序接線，產(chǎn)生下降方向的電磁轉(zhuǎn)矩動機按反轉(zhuǎn)相序接線，產(chǎn)生下降方向的電磁轉(zhuǎn)矩T T，使電動機很快加速并超過電動機的同步轉(zhuǎn)，使電動機很快加速并超過電動機的同步轉(zhuǎn)速。此時，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應電動勢和電流均改變速。此時，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應電動勢和電流均改變方向，產(chǎn)生阻止重物下降的電磁轉(zhuǎn)矩。當方向，產(chǎn)生阻止重物下降的電磁轉(zhuǎn)矩。當T=TW -T=TW -TfTf時，電動機以高于同步轉(zhuǎn)速的速度穩(wěn)

50、定運行，時，電動機以高于同步轉(zhuǎn)速的速度穩(wěn)定運行，所以可稱為超同步制動。所以可稱為超同步制動。 倒拉反接制動狀態(tài)倒拉反接制動狀態(tài) 在下放重型載荷時，電動機定子仍按正轉(zhuǎn)提升相在下放重型載荷時，電動機定子仍按正轉(zhuǎn)提升相序接線，但在轉(zhuǎn)子電路中串接較大電阻，這時電動序接線，但在轉(zhuǎn)子電路中串接較大電阻，這時電動機起動轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩機起動轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩TL TL ，因此電動機就被載荷，因此電動機就被載荷拖動，迫使電動機反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)以后電動機的轉(zhuǎn)差率拖動，迫使電動機反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)以后電動機的轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)子的電動勢和電流都加大，轉(zhuǎn)矩也隨之加增大，轉(zhuǎn)子的電動勢和電流都加大，轉(zhuǎn)矩也隨之加大，直至大，直至T=TL T

51、=TL ，在，在ncnc穩(wěn)定運行。此時若處于輕載下穩(wěn)定運行。此時若處于輕載下放放TTW W時，將會出現(xiàn)不但不下降反而上升之后果，時，將會出現(xiàn)不但不下降反而上升之后果，如圖中如圖中d d點工作，以點工作，以ndnd上升。上升。 1.3 1.3 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 由異步電動機的轉(zhuǎn)速公式由異步電動機的轉(zhuǎn)速公式可知，異步電動機有下列三種基本調(diào)速方法：可知，異步電動機有下列三種基本調(diào)速方法：（1 1）改變定子極對數(shù)）改變定子極對數(shù) P P 調(diào)速。變極調(diào)速只用于籠型電動機。調(diào)速。變極調(diào)速只用于籠型電動機。（2 2）改變電源頻率）改變電源頻率 f1 f1 調(diào)速。調(diào)速。（3 3）改變轉(zhuǎn)

52、差率）改變轉(zhuǎn)差率S S調(diào)速。調(diào)速。 我們的起重設備多用于變頻調(diào)速，因為改變定子電源頻率我們的起重設備多用于變頻調(diào)速，因為改變定子電源頻率f,f,其調(diào)速屬于改變同步轉(zhuǎn)速其調(diào)速屬于改變同步轉(zhuǎn)速n n調(diào)速，由調(diào)速，由于沒有人為的改變于沒有人為的改變s,s,轉(zhuǎn)子中不產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)差功率損耗，所以變頻調(diào)速一方面可以實現(xiàn)節(jié)能，另一轉(zhuǎn)子中不產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)差功率損耗，所以變頻調(diào)速一方面可以實現(xiàn)節(jié)能，另一方面可以較好的保持機械特性負載能力。我們這里主要談談變頻調(diào)速。方面可以較好的保持機械特性負載能力。我們這里主要談談變頻調(diào)速。 1.3.1 1.3.1、恒轉(zhuǎn)矩與恒功率變頻率調(diào)速、恒轉(zhuǎn)矩與恒功率變頻率調(diào)速 從轉(zhuǎn)速公式中

53、可以看出，當異步電動機的磁極對數(shù)從轉(zhuǎn)速公式中可以看出，當異步電動機的磁極對數(shù)P P一定，轉(zhuǎn)差率一定，轉(zhuǎn)差率s s一定時，改變定子繞組的供一定時，改變定子繞組的供電頻率電頻率f1f1可以達到調(diào)速目的，電動可以達到調(diào)速目的，電動機轉(zhuǎn)速機轉(zhuǎn)速n n基本上與電源的頻率基本上與電源的頻率f1f1成正比，因此，平滑地調(diào)節(jié)供電電源的頻率，就能平滑，無級地調(diào)成正比，因此，平滑地調(diào)節(jié)供電電源的頻率，就能平滑，無級地調(diào)節(jié)異步電動機的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速調(diào)速范圍大，低速特性較硬，基頻節(jié)異步電動機的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速調(diào)速范圍大，低速特性較硬，基頻f=50Hzf=50Hz以下，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方以下，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，在基頻以上

54、，屬于恒功率調(diào)速方式。且采用變頻起動更能顯著改善交流電動機的起動性能，大式，在基頻以上，屬于恒功率調(diào)速方式。且采用變頻起動更能顯著改善交流電動機的起動性能，大幅度降低電機的起動電流，增加起動轉(zhuǎn)矩。幅度降低電機的起動電流，增加起動轉(zhuǎn)矩。（1 1）恒轉(zhuǎn)矩變頻率調(diào)速）恒轉(zhuǎn)矩變頻率調(diào)速對恒轉(zhuǎn)矩負載對恒轉(zhuǎn)矩負載常數(shù)1111ffUU此條件下變頻調(diào)速，電機的主磁通和過載能力不變。此條件下變頻調(diào)速，電機的主磁通和過載能力不變。（2 2）恒功率變頻率調(diào)速）恒功率變頻率調(diào)速對恒功率負載對恒功率負載1195509550ffnnTTnTnTPNNNNNNNNN常數(shù)常數(shù)1111fUfU得得 此條件下變頻調(diào)速，電機的過載

55、能力不變，但主磁通發(fā)生變化。此條件下變頻調(diào)速，電機的過載能力不變，但主磁通發(fā)生變化。 1.3.2 1.3.2 頻率調(diào)速時電動機的機械特性頻率調(diào)速時電動機的機械特性變頻調(diào)速時電動機的機械特性可用下列各式表示變頻調(diào)速時電動機的機械特性可用下列各式表示21121218mm pUT()( LL )f 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩212122121118stm pRUT()( LL )ff 臨界點轉(zhuǎn)速降臨界點轉(zhuǎn)速降21211121260302mRfRnsnf ( LL )pp( LL ) 在基頻以下調(diào)速時在基頻以下調(diào)速時, ,保持保持U1/f1=U1/f1=常數(shù)常數(shù), ,即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

56、 在基頻以上調(diào)速時在基頻以上調(diào)速時, ,電壓只能電壓只能 U1=U1 U1=U1N ，迫使主磁通與頻率成反比降低，近似為恒功率調(diào)速。，迫使主磁通與頻率成反比降低，近似為恒功率調(diào)速。 起重機起升和下降時電動機變頻調(diào)速的機械特性分析：起重機起升和下降時電動機變頻調(diào)速的機械特性分析： （1 1）重物起吊上升時，其旋轉(zhuǎn)方向與電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向相同，即電動機受正向轉(zhuǎn)矩作用）重物起吊上升時，其旋轉(zhuǎn)方向與電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向相同，即電動機受正向轉(zhuǎn)矩作用。其機械特性在第一象限，如圖一中之曲線所示，工作點為。其機械特性在第一象限，如圖一中之曲線所示，工作點為A A，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)速為n n 1 1 。圖一圖一

57、 起吊重物時的工作狀態(tài)起吊重物時的工作狀態(tài) 當通過降低頻率而減速時。在頻率剛下降的瞬間，機械特性已經(jīng)切換到曲線了當通過降低頻率而減速時。在頻率剛下降的瞬間，機械特性已經(jīng)切換到曲線了, ,工作點由工作點由A A 跳變至跳變至A A, ,進入第二象限進入第二象限, ,其轉(zhuǎn)矩變?yōu)榉聪虻闹苿愚D(zhuǎn)矩其轉(zhuǎn)矩變?yōu)榉聪虻闹苿愚D(zhuǎn)矩, ,使轉(zhuǎn)速短時下降使轉(zhuǎn)速短時下降, ,并重新進入第一象并重新進入第一象限限, ,至至B B點時點時, ,又處于穩(wěn)定運行狀態(tài)又處于穩(wěn)定運行狀態(tài),B,B點便是頻率降低后的新的工作點點便是頻率降低后的新的工作點, ,這時這時, ,轉(zhuǎn)速已降為轉(zhuǎn)速已降為n2n2。 （2 2）空鉤（包括輕載）下降

58、時，吊鉤自身是不能下降的，必須由電動機反向運行來實現(xiàn)。）空鉤（包括輕載）下降時，吊鉤自身是不能下降的，必須由電動機反向運行來實現(xiàn)。此時電動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都是負的，故機械特性曲線在第三象限，如圖二中之曲線，工作此時電動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都是負的，故機械特性曲線在第三象限，如圖二中之曲線，工作點為點為C C點，轉(zhuǎn)速為點，轉(zhuǎn)速為n3n3 。圖二圖二 空鉤或輕載時工作狀態(tài)空鉤或輕載時工作狀態(tài) 當通過降低頻率而減速時，在頻率剛下降的瞬當通過降低頻率而減速時，在頻率剛下降的瞬間，機械特性已經(jīng)切換至曲線、工作點由間，機械特性已經(jīng)切換至曲線、工作點由C C點點跳變至跳變至C C點，進入第四象限，其轉(zhuǎn)矩變?yōu)檎近c，

59、進入第四象限，其轉(zhuǎn)矩變?yōu)檎较?，以阻止吊鉤下降，所以也是制動轉(zhuǎn)矩，使下向，以阻止吊鉤下降，所以也是制動轉(zhuǎn)矩，使下降的速度減慢，并重新進入第三象限，至降的速度減慢，并重新進入第三象限，至D D點時點時，又處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，又處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，D D 點便是頻率降低后的點便是頻率降低后的新的工作點，這時，轉(zhuǎn)速為新的工作點，這時，轉(zhuǎn)速為n4n4。（3 3）重載下降時，重物將因自身的重力而下降，電動機的旋轉(zhuǎn)方向是反轉(zhuǎn)（下降）的，但其）重載下降時，重物將因自身的重力而下降，電動機的旋轉(zhuǎn)方向是反轉(zhuǎn)（下降）的，但其轉(zhuǎn)矩的方向卻與旋轉(zhuǎn)方向相反是正方向的，其機械特性如圖三的曲線所示轉(zhuǎn)矩的方向卻與旋轉(zhuǎn)方向相反是正

60、方向的，其機械特性如圖三的曲線所示, ,工作點為工作點為E E 點，點，轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n5n5。這時電動機的作用是防止重物由于重力加速度的原因而不斷加速，達到使重物勻速。這時電動機的作用是防止重物由于重力加速度的原因而不斷加速，達到使重物勻速下降的目的。下降的目的。 圖三圖三 重載下降時工作狀態(tài)重載下降時工作狀態(tài) 1.3.31.3.3變頻器及其操作方式變頻器及其操作方式 起重機的運行具有大慣性、四象限的特點，與其它傳動機械相比對變頻器有著更為苛刻的安起重機的運行具有大慣性、四象限的特點，與其它傳動機械相比對變頻器有著更為苛刻的安全和性能上的要求。一般來說電動機平均起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩值的全和性能上