,电机与电气控制技术,桥,式,起,重,机,的,电,气,控,制,案例：,三峡,1200/125t桥式起重机是世界上单钩起重量最大的起重机。三峡工程1200/125t桥式起重机主要用于吊装发电机组的转子(直径18.4米、重量1900吨)、定子等大型关键部件,第一节：,桥式起重机概述,案例：三峡1200/125t桥式起重机是世界上单钩起重量最大,起重机是一种用来起重与空中搬运重物的机械设备，广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。它对减轻工人劳动强度、提高劳动生产率、促进生产过程机械化起着重要作用，是现代化生产中不可缺少的工具。起重机包括桥式、门式、梁氏和旋转式等多种，其中以桥式起重机的应用最广。,桥式类起重机又分为,通用桥式起重机、冶金专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。,通用的桥式起重机是机械制造工业中最广泛使用的起重机械，又称“天车”或“行车”，它是一种横架在固定跨间上空用来吊运各种物件的设备。,桥式起重机按起吊装置不同，可分为,吊钩桥式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起重机,。其中尤以吊钩桥式起重机应用最广。,第一节：,桥式起重机概述,起重机是一种用来起重与空中搬运重物的机械设备，广泛应用于工矿,一、桥式起重机的主要结构和运动形式,一、桥式起重机的主要结构和运动形式,一、桥式起重机的主要结构和运动形式,一、桥式起重机的主要结构和运动形式,桥式起重机的运动形式,起重机由大车电动机驱动沿车间两边的轨道作纵向前后运动；,小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架上的轨道作横向左右运动,在升降重物时由起重电动机驱动作垂直上下运动,实现重物在,垂直、横向、,纵向三个方向,的运动,桥式起重机的运动形式起重机由大车电动机驱动沿车间两边的轨道,二、桥式起重机主要技术参数,（一）起重量,又称额定起重量，是指起重机实际允许起吊的最大负荷量，以吨（,t）为单位。国产的桥式起重机系列其起重量有5、10（单钩）、15/3、20/5、30/5、50/10、75/20、100/20、125/20、150/30、200/30、250/30（双钩）等多种。数字的分子为,主钩,起重量，分母为,副钩,起重量。,小型：,510t,中型：,1050t,重型：,50t以上,按起重量,分类,二、桥式起重机主要技术参数（一）起重量 小型：510t中型,二、桥式起重机主要技术参数,（二）跨度,起重机主梁两端车轮中心线间的距离，即大车轨道中心线间的距离称为跨度，以米（m）为单位。国产桥式起重机的跨度有10.5、13.5、16.5、19.5、22.5、25.5、28.5、31.5m等，每3m为一个等级。,（三）提升高度,起重机吊具或抓取装置的上极限位置与下极限位置之间的距离，称为起重机的提升高度，以m为单位。常用的起升高度有12、16、12/14、12/18、16/18、19/21、20/22、21/23、22/26、24/26m等几种。其中分子为主钩提升高度，分母为副钩提升高度。,二、桥式起重机主要技术参数（二）跨度（三）提升高度,二、桥式起重机主要技术参数,（四）运行速度,运行机构在拖动电动机额定转速下运行的速度，以m/min为单位。小车运行速度一般为4060m/min，大车运行速度一般为100135m/min。,（五）提升速度,提升机构的提升电动机以额定转速取物上升的速度，以,m/min为单位。一般提升速度不超过30m/min,依货物性质、重量、提升要求来决定。,（六）通电持续率,由于桥式起重机为断续工作，其工作的繁重程度用通电持续率,JC%表示。通电持续率为工作时间与周期时间之比，一般一个周期通常定为10min。标准的通电持续率规定为15%、25%、40%、60%四种。,二、桥式起重机主要技术参数（四）运行速度（六）通电持续率,二、桥式起重机主要技术参数,（七）工作类型,起重机按其载荷率和工作繁忙程度可分为,轻级、中级、重级和特重级,四种工作类型。,轻级：,工作速度低，使用次数少，满载机会少，通电持续率为,15%。用于不需紧张及繁重工作的场所，如在水电站、发电厂中用作安装检修用的起重机。,中级：,经常在不同载荷下工作，速度中等，工作不太繁重，通电持续率为,25%，如一般机械加工车间和装配车间用的起重机。,重级：,工作繁重，经常在重载荷下工作，通电持续率为,40%，如冶金和铸造车间内使用的起重机。,特重级：,经常起吊额定负荷，工作特别繁忙，通电持续率为,60%，如冶金专用的桥式起重机。,二、桥式起重机主要技术参数（七）工作类型轻级：工作速度低，,三、桥式起重机对电力拖动的要求,（一）对起重电动机的要求,1.起重电动机为重复短时工作制。,所谓“重复短时工作制”，即,FC介于25%40。电动机较频繁地通、断电，经常处于起动、制动和反转状态，而且负载不规律，时轻时重，因此受过载和机械冲击较大；同时，由于工作时间较短，其温升要比长期工作制的电动机低(在同样的功率下)，允许过载运行。因此，,要求电动机有较强的过载能力。,三、桥式起重机对电力拖动的要求（一）对起重电动机的要求1.,2.有较大的起动转矩。,起重电动机往往是带负载起动，因此要求有较好的起动性能，即起动转矩大，起动电流小。,3.能进行电气调速。,由于起重机对重物停放的准确性要求较高，在起吊和下降重物时要进行调速，且调速大多数是在运行过程中进行，而且变换次数较多，所以不宜采用机械调速，而应采用电气调速。因此，起重电动机多采用绕线转子异步电动机，且采用转子电路串电阻的方法起动和调速。,4.,为适应较恶劣的工作环境和机械冲击，电动机采用,封闭式，要求有坚固的机械结构，采用较高的耐热绝缘等级。,起重用的交流异步电动机：,YZR(绕线型)和YZ(笼型)系列起重电动机。在铭牌上标出的功率均为FC25时的输出功率,（一）对起重电动机的要求,2.有较大的起动转矩。起重电动机往往是带负载起动，因此要求,（二）电力拖动系统的构成及电气控制要求,小车驱动电动机一台,大车驱动电动机一至两台：集中或分别驱动,起重电动机一至两台：15t以上两台,电力拖动系统,的组成,空钩能够快速升降，以减少辅助工时；轻载时的提升速度应大于额定负载时的提升速度。,有一定的调速范围，普通的起重机调速范围(高低速之比)一般为31，要求较高的则要达到(510)1,有适当的低速区，要求在30额定速度内分成若干低速挡以供选择。同时要求由高速向低速过渡时应逐级减速以保持稳定运行。,对电力拖,动及控制,的主要要,求,提升的第一挡为预备挡，用以消除传动系统中的齿轮间隙，并将钢丝绳张紧，以避免过大的机械冲击,负载是位能性反抗力矩，因此要求在下放重物时起重电动机可工作在电动机状态、反接制动或再生发电制动状态，以满足对不同下降速度的要求,为确保安全，要求采用电气和机械双重制动，既可减轻机械抱闸的负担，又可防止因突然断电而使重物自由下落造成事故。,要求有完备的电气保护与联锁环节，由于热继电器的热惯性较大，因此起重机电路多采用过流继电器作过载保护；要有零压保护；行程终端限位保护等等。,（二）电力拖动系统的构成及电气控制要求 小车驱动电动机一台,第一节：,凸轮控制器及其控制线路,一、凸轮控制器的结构,凸轮控制器是一种大型手动控制电器，是,起重机上重要的电气操作设备之一，用以,直接操作与控制电动机的正反转、调速、,起动与停止。,第一节：凸轮控制器及其控制线路 一、凸轮控制器的结构凸轮控,一、凸轮控制器的结构,结构外形图,动作原理示意图,一、凸轮控制器的结构结构外形图 动作原理示意图,二、凸轮控制器的型号与主要技术参数,国产凸轮控制器有,KT10、KT12、KT14、KT16等系列，以及KTJ1-50/1、KTJ1-50/5、KTJ1-80/1等型号,二、凸轮控制器的型号与主要技术参数 国产凸轮控制器有KT10,三、,凸,轮,控,制,器,控,制,的,电,路,小车驱动电动机,转子回路串入,不对称电阻,制动电磁铁,过流继电器,三、小车驱动电动机转子回路串入制动电磁铁过流继电器,三、,凸,轮,控,制,器,控,制,的,电,路,（一）电动机定子电路,零位：,起动位置,反转自锁回路,正转自锁回路,零位时抱闸制动,零位时，,M2不通电,按下起,动按钮,SB2,三、（一）电动机定子电路零位：反转自锁回路正转自锁回路零位时,三、,凸,轮,控,制,器,控,制,的,电,路,（一）电动机定子电路,手柄向右旋，触点,2、4接通，电磁抱,闸松开,M2正转,手柄向左旋，触点,1、3接通，电磁抱,闸松开,M2反转,三、（一）电动机定子电路手柄向右旋，触点手柄向左旋，触点,三、,凸,轮,控,制,器,控,制,的,电,路,（二）电动机转子电路,触点,59用以控制M2转子外接电阻器R2，以实现对M2起动和转速的调节,三、（二）电动机转子电路触点59用以控制M2转子外接电阻器,三、,凸,轮,控,制,器,控,制,的,电,路,（二）电动机转子电路,用于控制起重机吊钩的升降,1.提升重物,第一档是作为预备级，在二至五档提升速度逐渐提高。最后运行于第五档,三、（二）电动机转子电路用于控制起重机吊钩的升降 1.提升重,（二）电动机转子电路,用于控制起重机吊钩的升降,2轻载下放重物,运行于第三,象限。不同的,档位可获得不,同的下降速度,（二）电动机转子电路用于控制起重机吊钩的升降 2轻载下放重,（二）电动机转子电路,用于控制起重机吊钩的升降,3重载下放重物,运行于第四象。速度较高。操作时应将凸轮控制器的手轮从零位迅速扳至第五档，中间不允许停留，在往回操作时也一样，以免引起重物高速下降而造成事故,可采用点动操作的方式，即将控制器的手轮在下降（反转）第一档与零位之间来回扳动以点动起重电动机，并配合制动器便能实现较准确的定位。,（二）电动机转子电路用于控制起重机吊钩的升降 3重载下放重,（三）保护电路,电路有,欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护和安全保护,共六种保护功能,1欠压保护,接触器,KM本身具有欠电压保护的功能，,当电源电压不足时（低于额定电压的85%），,KM因电磁吸力不足而复位，其动合主触点,和自锁触点都断开，从而切断电源。,2零压保护与零位保护,采用按钮,SB起动，SB动合触点与KM的自,锁动合触点相并联的电路，都具有零压（失,压）保护功能，在操作中一旦断电，必须再,次按下SB才能重新接通电源。,采用凸轮控制器控制的电路在每次重新起动,时，还必须将凸轮控制器旋回中间的零位，,这一保护作用称为,“零位保护”,（三）保护电路电路有欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护,（三）保护电路,电路有欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护和安全保护共六种保护功能,3过流保护,如上所述，起重机的控制电路往往采用过流,继电器作过流（包括短路、过载）保护，过,流继电器,KA0、KA2的动断触点串联在KM,线圈支路中，一旦出现过电流便切断KM，,从而切断电源。此外，KM的线圈支路采用,熔断器FU作短路保护。,4行程终端限位保护,行程开关,SQ1、SQ2分别提供M2正、反转,（如M2驱动小车，则分别为小车的右行和,左行）的行程终端限位保护，其动断触点,分别串联在KM的自锁支路中。,5安全保护,在,KM的线圈支路中，还串入了舱口安全开,关SQ6和事故紧急开关SA1。在平时，应,关好驾驶舱门，使SQ6被压下（保证桥架,上无人），才能操纵起重机运行；一旦发,生事故或出现紧急情况，可断开SA1紧急,停车。,（三）保护电路电路有欠压、零压、零位、过流、行程终端限位保护,第三节,:主令控制器的控制线路,利用主令控制器发出动作指令，使磁力,控制屏中各相应接触器动作，来换接电,路，控制起升机构电动机按与之相应的,运行状态来完成各种起重吊运工作，,由于主令控制器与磁力控制屏组成的控,制电路较复杂，使用元件多，成本高，,故一般在下列情况下才采用：,拖动电动机容量大，凸轮控制器容量不够。,操作频率高，每小时通断次数接近或超过,600次。,起重机工作繁重，操作频繁，要求减轻司机,劳动强度要求电气设备具有较高寿命。,起重机要求有较好的调速、点动等运行性能