1539-雙梁橋式起重機-電氣控制部分謝偉,橋式起重機,電氣控制,部分,部份,謝偉 湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文題 目： 18t 橋式起重機設(shè)計 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學 號： 2006183918 姓 名： 謝偉 指導教師： 陳格平 完成日期： 2010.6 湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書論文（設(shè)計）題目： 18t 橋式起重機設(shè)計 學號： 2006183918 姓名： 謝偉 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 指導教師： 陳格平 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求最大起升重量：18t 梁跨度：31500mm 起升速度：18～28m／min 起升高度：14m 起重機運行速度：80～95m／min 起升機構(gòu)運行速度 40～45 m／min 基本要求： 1 根據(jù)上述要求，設(shè)計橋式起重機； 2 設(shè)計計算說明書 1份； 3 總裝配圖 1張，小車裝配圖 1張，小車架結(jié)構(gòu)圖 1張， 18t橋式起重機總電路原理圖 1張； 4 英文資料翻譯，3000 單詞左右 二、重點研究的問題1結(jié)構(gòu)設(shè)計（小車運行 起升機構(gòu)） ； 2材料選擇、主要參數(shù)的選擇等； 3各種強度計算和校核（如有未知條件可按通用機械方式自行設(shè)定） ； 4總電路電氣原理的理解 5 設(shè)計和制圖表達。 三、進度安排序號 各階段完成的內(nèi)容 完成時間1 知識準備 1～2 周2 總體技術(shù)方案設(shè)計及計算 3～4 周3 總裝配圖繪制 5～7 周4 拆化零件圖，詳細設(shè)計 8～11 周5 纂寫設(shè)計計算說明書，準備答辯 12周四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻[1] 機械設(shè)計手冊編委會主編，機械設(shè)計手冊·起重運輸機械零部件、操作件和小五金.北京：機械工業(yè)出版社，2007，3 [2] 嚴大考、鄭蘭霞主編，起重機械.鄭州：鄭州大學出版社，2003，9 [3] 余維張主編，起重機械檢修手冊.北京：中國電力出版社，1998，11 [4] 楊長睽，傅東明主編，起重機械（第 2版）.北京：機械工業(yè)出版社，1992，5 [5] 機械設(shè)計手冊編委會主編，機械設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社 2007，2 湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱表學號 　2006183918 姓名 　謝偉　 專業(yè) 機 械 設(shè) 計 制 造 及 其 自 動 化 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目： 18t 橋 式 起 重 機 的 設(shè) 計 評價項目 評 價 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；2.難度、份量是否適當；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟分析能力。論文（設(shè)計）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴謹合理；實驗是否正確，設(shè)計、計算、分析處理是否科學；技術(shù)用語是否準確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或?qū)嶋H應(yīng)用價值，有無創(chuàng)新之處。綜合評價評閱人： 2010年 6月 日目 錄摘要 .............................................................................................................................................1第一章 緒論 ...............................................................................................................................31.1橋式起重機的簡介 ..........................................................................................................31.2普通橋式起重機的主要組成部分 ..................................................................................31.2.1 大車 .........................................................................................................................31.2.2 小車 .........................................................................................................................31.2.3動力裝置和控制系統(tǒng) ..............................................................................................31.3普通橋式起重機的運行方式 ..........................................................................................3第二章 設(shè)計任務(wù)及技術(shù)參數(shù) ...................................................................................................52.1主要技術(shù)參數(shù)： ..............................................................................................................52.2起重機工作機構(gòu)的級別: ................................................................................................5第三章 18 噸橋式起重機的控制系統(tǒng)設(shè)計 ..............................................................................63.1控制電路設(shè)計分析 ..........................................................................................................63.1.1控制對象分析及控制元件的確定 ..........................................................................63.1.2控制系統(tǒng)的基本要求 ..............................................................................................63.1.3電動機的工作狀態(tài)分析 ..........................................................................................63.1.4起重機的供電 ..........................................................................................................93.2起升機構(gòu)控制電路工作原理 ..........................................................................................93.2.1起升機構(gòu)電路的特點 ............................................................................................93.2.2起升機構(gòu)電路的保護與聯(lián)鎖 ................................................................................103.2.3起升機構(gòu)電氣工作控制原理 ................................................................................113.3小車運行機構(gòu)電路工作原理 ........................................................................................143.3.1小車運行機構(gòu)電路工作特點 ................................................................................143.3.2小車運行機構(gòu)的電氣控制原理 ............................................................................143.4大車運行機構(gòu)電路工作原理 ........................................................................................163.4.1大車運行機構(gòu)電路的工作特點 ............................................................................163.4.2大車運行機構(gòu)的電氣控制原理 ............................................................................163.5保護電路的工作原理 ....................................................................................................183.5.1保護電路的組成 ....................................................................................................183.5.2保護電路的工作過程 ............................................................................................18結(jié)束語 .......................................................................................................................................20參考文獻 ...................................................................................................................................21附錄一 .......................................................................................................................................22附錄二 .......................................................................................................................................27118t橋式起重機設(shè)計摘要：橋式起重機是一種提高勞動生產(chǎn)率重要物品搬運設(shè)備，主要適應(yīng)車間物品搬運、設(shè)備的安裝與檢修等用途。我國生產(chǎn)的吊鉤電動雙梁橋式起重機額定起重范圍為5～500t，一般 10t以上，起重機有主、副兩套起升機構(gòu)；300t 以上，起重機還有三套起升機構(gòu)。電動雙梁起重機由橋架、小車運行機構(gòu)、大車運行機構(gòu)和電氣設(shè)備構(gòu)成。在系統(tǒng)整體設(shè)計中采用傳統(tǒng)布局的典型結(jié)構(gòu)，小車運行機構(gòu)采用集中驅(qū)動。起升機構(gòu)滑輪組采用雙聯(lián)滑輪組，重物在升降過程中沒有水平移動，起升過程平穩(wěn)，且鋼絲繩的安裝和更換容易。相應(yīng)的卷繞裝置采用單層卷筒，有與鋼絲繩接觸面積大，單位壓力低的優(yōu)點。在起升機構(gòu)中還涉及到鋼絲繩、減速器、聯(lián)軸器、電動機和制動器的選擇等。小車運行機構(gòu)中涉及小車輪壓計算、小車車輪、小車軌道、減速器、聯(lián)軸器、電動機和制動器的選擇計算等。在起重機控制方面，起升機構(gòu)用主令控制器和磁力控制屏來實現(xiàn)控制，大、小車運行機構(gòu)用凸輪控制器直接控制。在控制系統(tǒng)設(shè)計中，主要針對起升機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)電路控制系統(tǒng)的設(shè)計及保護電路的設(shè)計。利用低壓電氣元件控制起重機，其使用壽命較長，適合車間惡劣環(huán)境。關(guān)鍵詞：橋式起重機 節(jié)點控制器 電氣控制系統(tǒng)2ABSTRACTBridge crane is a significant increase labor productivity goods handling equipment, primarily to carry goods workshops, equipment installation and maintenance, and other purposes. China's production of electrical hook rated double-beam bridge crane lifting the range of 5 ~ 500 t, generally more than 10 t, cranes are the main, two sets of lifting300 t above, there are three sets of cranes lifting bodies. Two-electric beam from the bridge crane, the trolley running, traveling mechanism and electrical equipment constituted. The overall design of the system using the traditional layout of the typical structure and operation of institutions used car driven focus. Pulley group or agency from using double-pulley blocks, heavy objects in the process of lifting the level of no movement, or from the process smooth, and the installation and replacement of wire rope easily. Winding installations in the corresponding single reel, a large area of contact with the rope, the advantages of low pressure units. In lifting bodies also involves rope, reducer, couplings, electrical and brake the choice. Vehicles involved in the operation of institutions pressure on the wheels, car wheels, car track, reducer, couplings, electrical and brake the choice of calculation. In the crane control, or from the institutions with the main controller and magnetic control of the screen to achieve control, big and small car cam controller running institutions with direct control. In the control system design, mainly for lifting bodies, traveling mechanism, the car run institutions circuit design and control system for the protection of the circuit design. Use of low-voltage electrical components control crane, a longer service life for workshop harsh environment. Key words: Bridge crane Node Controller Electric control system3第一章 緒論1.1橋式起重機的簡介 橋式起重機是生產(chǎn)車間、料場、電站廠房和倉庫中為實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化和自動化，減輕體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率的重要物品搬運設(shè)備。它通常用來搬運物品，也可用于設(shè)備的安裝與檢修等用途。橋式起重機安裝在廠房高處兩側(cè)的吊車梁上，整機可以沿鋪設(shè)在吊車梁上的軌道縱向行駛，而起重小車又可沿小車軌道（鋪設(shè)在起重機的橋架上）橫向行駛，吊鉤則作升降運動。因此，它的工作范圍是其所能行駛地段的長方體空間，正好與一般車間形式相適應(yīng)。1.2普通橋式起重機的主要組成部分1.2.1 大車 大車由橋架和大車運行機構(gòu)組成。橋架：橋架為起重機的金屬結(jié)構(gòu)，一方面支撐小車，允許小車在它上面橫向行駛；另一方面又是起重機行走的車體，可沿鋪設(shè)在廠房上面的軌道行駛。在其兩側(cè)的走臺上，安裝有大車運行機構(gòu)和電器設(shè)備，大車運行機構(gòu)用來驅(qū)動大車行走，大車上一般還有駕駛室，用來操縱起重機和安裝各機構(gòu)的控制設(shè)備。橋架主要由主梁和端梁組成。設(shè)計時要考慮其強度，剛度和穩(wěn)定性要求，也應(yīng)考慮自重和外形尺寸要小，加工制造簡單，運輸，存放和使用維修方便，成本低等因素。1.2.2 小車小車由起升機構(gòu)，小車運行機構(gòu)，小車架和保護裝置等組成。小車架要承受起升載荷和各機構(gòu)自重，應(yīng)有足夠的強度和剛度，同時又要盡量減輕自重，以降低輪壓和橋架受載。小車的電力則由滑線或軟電纜引入。設(shè)計時要考慮改善零部件的受力情況、減少外形尺寸和自重、安全可靠、工作平穩(wěn)、裝配維修方便等因素。1.2.3動力裝置和控制系統(tǒng) 動力裝置是驅(qū)動起重機運動的動力設(shè)備，它在很大程度上決定了起重機的性能和構(gòu)造特點，橋式起重機的動力裝置一般采用電動機。控制系統(tǒng)包括操縱裝置和安全裝置。各機構(gòu)的啟動、調(diào)速、改向、制動和停止，都通過操縱控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。1.3普通橋式起重機的運行方式橋式起重機是一種循環(huán)的、間隙動作的、短程搬運機械。一個工作循環(huán)一般包括上4料、運送、卸料及回到原位的過程，即取物裝置從取物地點由起升機構(gòu)把物料提起，由運行機構(gòu)把物料移位，然后物料在指定地點下放，接著進行相反動作，使取物裝置回到原處，以便進行下一次工作循環(huán)。在兩個工作循環(huán)之間一般有短暫的停歇。起重機工作時，各機構(gòu)經(jīng)常處于起動、制動以及正向、反向等相互交替的運動狀態(tài)之中。5第二章 設(shè)計任務(wù)及技術(shù)參數(shù)2.1主要技術(shù)參數(shù)：最大起重量： 18 噸粱跨度： 31500mm起升速度: 18 ～28m/min起升高度: 14mm起重機運行速度: 80 ～95m/min起升機構(gòu)運行速度: 40 ～45m/min2.2起重機工作機構(gòu)的級別:起重機工作級別 A6; 其中載荷狀態(tài)為 Q2(有時起升額定載荷,一般起升中等載荷);利用等級為 T6(總工作循環(huán)次數(shù) N= ,不經(jīng)常繁忙使用)610?起升機構(gòu)工作級別 M6;其中利用等級為 T6,載荷狀況為 L2。小車運行機構(gòu)工作級別 M4;其中利用等級為 T4,載荷狀況 L3。大車運行機構(gòu)工作級別 M4;其中利用等級為 T4,載荷狀況 L2。 6第三章 18 噸橋式起重機的控制系統(tǒng)設(shè)計3.1控制電路設(shè)計分析3.1.1控制對象分析及控制元件的確定橋式起重機的動力源為三相繞線轉(zhuǎn)子電動機，制動裝置為電力液壓制動器，其驅(qū)動裝置也是電動機。因而整個控制系統(tǒng)的控制對象為電動機；從前面主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計中可以知道，整個結(jié)構(gòu)有 4個電動機驅(qū)動，一個用于起升機構(gòu)，一個用于小車運行機構(gòu)，兩個用于大車運行機構(gòu)，其具體型號：起升電機 M，YZR315S—8，P=85KW，n=724r/min；小車運行電機 M3，YZR160M1—6，P=6.3KW，n=921r/min；大車運行電機 M2，YZR160L—6，P=13KW，n=942r/min；由于起升機構(gòu)電機功率大，不能采用凸輪控制器，而用主令控制器和磁力控制屏，通過繼電器觸頭控制；大、小車運行電機用凸輪控制器直接控制。3.1.2控制系統(tǒng)的基本要求①提升機構(gòu)電力拖動的要求主鉤能快速升降，輕載提升速度應(yīng)大于額定負載的提升速度；具有一定的調(diào)速范圍；具有適當?shù)牡退賲^(qū)，一般在 30%額定速度內(nèi)分幾擋，以便選擇；提升第一擋的作用是為了消除傳動間隙，將鋼絲繩張緊，稱為預(yù)備級，這一擋的電動機的起動轉(zhuǎn)矩不能過大，以免過強的機械沖擊，一般在額定轉(zhuǎn)矩一半以下；在負載下降時，根據(jù)負載的大小，提升電動機可以工作在電動、倒拉制動、回饋制動等工作狀態(tài)，以滿足對不同下降速度的要求；為了安全，起重機要采用斷電制動方式的機械抱閘制動，以免因停電造成無制動力矩，導致重物自由下落引發(fā)事故，同時也應(yīng)具備電氣制動方式，以減少機械抱閘的磨損；橋式起重機的電氣控制還應(yīng)具有完善的保護和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。②大小車移行機構(gòu)電力拖動的要求大車移行機構(gòu)和小車移行機構(gòu)對電力拖動簡單，只要有一定的調(diào)速范圍，分幾擋即可。起動第一擋作預(yù)備擋，以消除起動時的機械沖擊，所以，起動轉(zhuǎn)矩也限制在額定轉(zhuǎn)矩的一半以下，為實現(xiàn)準確停車，增加了電氣制動，同時可以減輕機械抱閘負擔，減少機械抱閘的磨損，提高制動可靠性。3.1.3電動機的工作狀態(tài)分析①移行機構(gòu)電動機的工作狀態(tài)移行機構(gòu)電動機的負載轉(zhuǎn)矩為飛輪滾動摩擦力矩與輪軸上的摩擦力矩之和，這種負載力矩始終是阻礙運動的，為阻力矩；當大車和小車需要來回移動時，電動機工作于正反轉(zhuǎn)狀態(tài)。②提升機構(gòu)電動機工作狀態(tài)7提升機構(gòu)電動機的負載除一小部分是由摩擦產(chǎn)生的力矩以外，主要是由重物和吊鉤產(chǎn)生的重力矩，這種負載當提升時都是阻力矩，下降時都是動力矩，而輕載或空鉤下降時，是阻力負載還是動力負載視具體情況而定。1) 提升時電動機的工作狀態(tài)提升重物時，電動機承受兩個阻力轉(zhuǎn)矩，一個是重物的自重產(chǎn)生的重力轉(zhuǎn)矩 Tg，另一個是在提升過程中傳動系統(tǒng)存在的摩擦轉(zhuǎn)矩 ，當電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩克服Tf阻力轉(zhuǎn)矩時，重物被提升，電動機處于電動狀態(tài)，以提升方向為正向旋轉(zhuǎn)方向，則電動機處于正轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，其如下圖示，工作在第一象限，當 時，電動機fge??穩(wěn)定運行在 轉(zhuǎn)速下na圖 3-1 提升重物時電機工作狀態(tài)2) 下降時電動機的工作狀態(tài)： a. 重物下降：當下放重物時，負載較重， >> 時，為了獲得較低的下降速度，需Tgf將電動機按正轉(zhuǎn)提升方向接線，則電動機的電磁轉(zhuǎn)矩 與重力轉(zhuǎn)矩 方向相反，電eTg磁轉(zhuǎn)矩成為阻礙下降的制動轉(zhuǎn)矩，當 = + 時，電動機穩(wěn)定運行在- 轉(zhuǎn)速下，gf na電動機處于倒拉反接制動狀態(tài)，如下圖示，工作在第四象限，此時，交流繞線轉(zhuǎn)子電動機的轉(zhuǎn)子應(yīng)串聯(lián)較大的電阻。8圖 3-2 重物下降時電機工作狀態(tài)b.輕載下降：當 時，雖然負載轉(zhuǎn)矩很小，但重力轉(zhuǎn)矩仍大于摩擦轉(zhuǎn)矩，當電動機按反轉(zhuǎn)Tgf接線時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與重力轉(zhuǎn)矩方向相同，在 與 的共同作用下，電動機Teg仍加速，使 > ，電動機處于反向再生發(fā)電制動狀態(tài)，在 = + 時，電動機n0 ef穩(wěn)定在- 轉(zhuǎn)速下運行，如下圖示，工作在第四象限， > ，此時，要求電動機機c nc0械特性硬，以免下降速度過高，因此，在生發(fā)電制動時，電動機轉(zhuǎn)子回路不允許串電阻。9圖 3-5 輕載下降時電機工作狀態(tài) 23.1.4起重機的供電橋式起重機的大車與廠房之間，小車與大車之間都有相對運動，因此電源不能像一般固定的電氣設(shè)備一樣采用固定連接，而必須適應(yīng)其工作經(jīng)常移動的特點，對于大中型起重機一般采用滑線和電刷供電。三相交流電源接到沿車間長度架設(shè)的三根主滑線上，再通過大車上的電刷引入到操縱室中保護箱的總電源刀開關(guān) QS上，由保護箱再經(jīng)穿管導線送到大車電動機，大車制動器電機及交流控制站，送到大車一側(cè)的輔助滑線，對于上升電動機，小車運行電動機，制動器電動機和提升限位的供電和轉(zhuǎn)子電阻的連接，則由架設(shè)再大車側(cè)面的輔助滑線和電刷來實現(xiàn)。3.2起升機構(gòu)控制電路工作原理3.2.1起升機構(gòu)電路的特點主電路由刀開關(guān) QS和三個過流 KF1、KF2、KF3；電力液壓制動器電機由接觸器QA3主觸頭控制；QA1、QA2 控制電動機定子電路，使電動機正反轉(zhuǎn)；QA4、QA5 為反接制動接觸器，控制反接電阻 R1、R2；KM6、KM7、KM8、KM9 起動加速接觸器，用來控制電動機轉(zhuǎn)子電阻的切斷和串入，使電動機速度調(diào)節(jié)；電動機轉(zhuǎn)子電路串有 7段三相對稱電阻，其中 R1、R2 為反接制動限流電阻，R3～R6 為起動加速電阻，R7 為常接電阻，用來軟化機械特性，BG5、BG6 為上升與下降極限限位開關(guān)?？刂齐娐酚芍髁羁刂破?SA和 PQR10型磁力控制屏組成，上升和下降各分為 6擋。上升 6擋中，從“1” 、 “2”、 “3”、 “4”、 “5”、 “6”擋依次短接電動機轉(zhuǎn)子電路中的電阻，使電動機加速運行，而定子電路的接法保持不變。下降 6擋中，前 3擋（C、1、2） ，電動機相序接法與上升時相同，但轉(zhuǎn)子中串入了較大的電阻，在一定位10能轉(zhuǎn)矩負載下電動機運行在速度反向的倒拉反接制動狀態(tài)，從而得到較小的下降速度，適于重負載下降。在后 3擋（3、4、5） ，電動機按下降方向運轉(zhuǎn)，得到強力下放，適于輕載（空鉤）下降。主令控制器 SA共 12對觸點，通過控制繼電器來控制電動機定子電路，使其正反轉(zhuǎn)，控制轉(zhuǎn)子電路上的電阻的切斷來調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。由于是通過繼電器來控制的，可以采用對稱控制電阻的切斷。3.2.2起升機構(gòu)電路的保護與聯(lián)鎖①下放重物時，為了避免高速下降而造成事故，應(yīng)將主令控制器的手柄置于下降“1”、 “2”兩擋。若司機對負載重量估計失誤，下降重物時手柄扳到了下降“5”擋，此時，重物高速下降，為了低速下降，手柄應(yīng)從下降“5”換成下降“2” 、 “1”擋，手柄轉(zhuǎn)換中要經(jīng)過下降“3” 、 “4”兩擋，分析可知，下降“4” 、 “3”擋的下降速度比下降“5”擋要快，為了避免經(jīng)過下降“3” 、 “4”擋時造成更危險的高速。線路中采用了接觸器 QA9輔助常開觸點與接觸器 QA2的常開觸點串接后，接于主令控制器觸點 QA8與 QA9線圈之間。手柄置于下降“5”擋時，QA2、QA5 線圈通電吸合，利用這兩個觸點自鎖使 KM9線圈通電。當手柄從下降“5”擋扳動，經(jīng)過下降“4” 、 “3”擋時，由于主令控制器的 K5和 K8觸點始終接通，QA2、QA5 線圈仍吸合，從而保證了 QA9線圈始終通電，轉(zhuǎn)子電路只接入電阻 R7，電動機始終運行在下降機械特性曲線 5上，而不會使轉(zhuǎn)速再升高，實現(xiàn)了由強迫下降到制動下降時，出現(xiàn)高速下降的保護。在 QA9自鎖電路中串入 QA2輔助常開觸點的目的是為了在電動機正向運行時，QA2 是斷電，此電路不起作用，從而不會影響提升時的調(diào)速。②保證反接制動電阻串入的條件下才進入制動下降的聯(lián)鎖，主令控制器的手柄由下降“3”擋轉(zhuǎn)到下降“2”擋時，主令控制器觸點 K5斷開，K6 閉合，反向接觸器 QA2斷電釋放，正向接觸器 QA1通電吸合，電動機處于反接制動狀態(tài)，為防止制動過程中產(chǎn)生過大的沖擊電流，在 QA2斷電后，應(yīng)使 QA9立即斷電釋放，電動機轉(zhuǎn)子電阻全部串入，QA1 再通電吸合。一方面在主令控制器觸點閉合順序上保證了 K8斷開后 K6才能閉合；另一方面還設(shè)計了用 QA2和 QA9與 QA1構(gòu)成互鎖環(huán)節(jié)。保證了只有 QA9斷電釋放后，QA1 才能接通并自鎖工作。③當主令控制器的手柄在下降“2”擋與下降“3”擋之間轉(zhuǎn)換，控制正反接觸器KF1與 KF2進行換接時，由于二者之間采用了電氣和機械聯(lián)鎖，必存在一個瞬間，一個已釋放，另一個還未吸合的現(xiàn)象，電路中 KF1，KF2 觸點均斷開，容易造成 KF3斷電，使電動機高速下進行機械制動，引起不允許的震動。為此引入 KF3自鎖觸點與KF1、KF2 輔助常開觸點并聯(lián)，以確保在 KF1、KF2 換接的瞬間使 KF3始終保持通電狀態(tài)。④加速接觸器 KF6～KF8 的輔助常開觸點串接下一級加速接觸器 KF7～KF9 電路中，實現(xiàn)短接轉(zhuǎn)子電阻的順序聯(lián)鎖作用。11⑤起升機構(gòu)的零位保護通過過電壓繼電器 KF與主令控制器 SA實現(xiàn)；線路的過電流保護是通過主電路中的三個過電流繼電器 KF1、KF2、KF3 實現(xiàn)的；重物上升、下降限位保護通過限位開關(guān) BG5、BG6 實現(xiàn)。3.2.3起升機構(gòu)電氣工作控制原理①電機起動前的準備：合上閘刀開關(guān) BG1、BG2，將主令控制器 SA手柄置于“0”位，K1 觸點接通，零電壓繼電器 KV線圈得電并自鎖，接通控制電路電源。②提升時電路的工作狀況1) 提升“1”擋主令控制器手柄扳到提升“1”擋，主令控制器中的 K3、K6、K4、K7 觸點接通，提升極限開關(guān) BG5串接在控制電路中，當上升極限開關(guān) SQ5無動作，則KF1、KF3、KF4 接觸器線圈得電吸合，電動機正向起動，電動機運行在如下圖示的機械特性曲線 1上，電力液壓制動器的電機也起動，松開制動閘。起升電動機轉(zhuǎn)子電路中第一段電阻 R1被切除。2) 提升“2”擋主令控制器手柄扳到提升“2”擋，主令控制器中的 K3、K6、K4、K7、K8 觸點接通，QA5 接觸器線圈得電吸合，短接電阻 R2，電動機加速運行，電動機運行在如下圖示的機械特性曲線 2上。3) 提升“3”擋主令控制器手柄扳到提升“3”擋，除上述兩擋已閉合的觸頭接通外，K9 觸點也接通，QA6 接觸器線圈得電吸合，短接電阻 R3，電機加速運行，電動機運行在如下圖示的機械特性曲線 3上。4) 提升“4”擋主令控制器手柄扳到提升“4”擋，除上述三擋已閉合的觸頭接通外，K10 觸點也接通，QA7 接觸器線圈得電吸合，短接電阻 R4，電機加速運行，電動機運行在如下圖示的機械特性曲線 4上。5)提升“5”擋主令控制器手柄扳到提升“5”擋，除上述四擋已閉合的觸頭接通外，K11 觸點也接通，QA8 接觸器線圈得電吸合，短接電阻 R5，電機加速運行，電動機運行在如下圖示的機械特性曲線 5上。6)提升“6”擋主令控制器手柄扳到提升“6”擋，除上述五擋已閉合的觸頭接通外，K12 觸點也接通，QA9 接觸器線圈得電吸合，短接電阻 R6，此時，電動機除還有一段為增加其機械性能的電阻外，其它電阻均已切除，電動機以最高轉(zhuǎn)速運行，電動機運行在如下圖示的機械特性曲線 6上。12③下降時電路的工作狀況1) 下降“C”擋主令控制器手柄扳到下降“C”擋，K1 觸點斷開，但 KA通過自鎖觸頭保持閉合，提升極限開關(guān) BG5串接在控制電路中，K3 觸點接通控制電源，K6 觸點閉合，使 QA1接觸器線圈得電吸合，電機正向運行，K7、K8 觸點接通，接觸器 QA4、QA5 線圈通電吸合，短接電阻 R1、R2，其中情形與上升“2”擋相同。但 QA3線圈不通電，制動器電機不起動，制動閘閉合。電動機只能向提升方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩而不能運轉(zhuǎn)，這一擋是為下降作好準備，由于受制動器的限制，操作時，停留時間不應(yīng)過長，電動機運行在機械特性下降曲線 C上（為上升 2擋曲線在第四象限的延長線） ，由于電機轉(zhuǎn)速為零，故用虛線表示。 。2) 下降“1”擋主令控制器手柄扳到下降“1”擋，K3 觸點接通，接通控制電源，K6 觸點接通，KF1接觸器得電吸合，K4 觸點接通，QA3 接觸器得電吸合，制動器電機起動，制動閘松開，K7 觸點接通，KF4 接觸器得電，短接電阻 R1，電動機轉(zhuǎn)子電阻串入情況與上升“1”擋相同，電動機運行在提升曲線 1在第四象限的延長線上，見起升機構(gòu)電機機械特性圖。由于增加了轉(zhuǎn)子串入電阻，使電動機電磁轉(zhuǎn)矩減小，當負載重力矩大于電磁轉(zhuǎn)矩時，電動機處于倒拉反接制動狀態(tài)，負載可以獲得較低速下放，但當負載重力矩小于電磁轉(zhuǎn)矩時，負載不降反而上升，這時必須迅速將其控制器手柄推到下降“2”擋。3) 下降“2”擋主令控制器手柄扳到下降“2”擋，K3 觸點接通，接通控制電源，K6 觸點接通，KF1接觸器得電吸合，K4 觸點接通，KM3 接觸器得電吸合，制動器電機起動，制動閘松開，K7 觸點斷開，轉(zhuǎn)子外接電阻全部接入，使電動機電磁轉(zhuǎn)矩進一步減小。電動機運行在如下圖示的機械特性曲線下降 2上。此時，當負載重力矩大于電磁轉(zhuǎn)矩時，負載可以獲得較低速下放。如果負載輕或輕鉤，負載重力矩小于電磁轉(zhuǎn)矩時，負載不降反而上升，這時必須迅速將其控制器手柄推到下降“3”擋4) 下降“3”擋 主令控制器手柄扳到下降“3”擋，下降極限開關(guān) BG6串接在控制電路中，K2 觸點接通，接通控制電源，K5 觸點接通，KM2 接觸器得電吸合，起升電動機定子相序改變，電動機反向運轉(zhuǎn)，K4 觸點接通，KF3 接觸器得電吸合，制動器電機起動，制動閘松開，K7、K8 觸點接通，KF4、KF5 接觸器得電，短接電阻 R1、R2，電動機轉(zhuǎn)子電阻串入情況與上升“2”擋相同。電動機運行在如下圖示的機械特性曲線下降 3上?？刂破魇直诖宋恢脼閺娖认路?，故下放速度與重力負載大小有關(guān)，負載較輕或空鉤，電機處于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，負載較重，下降速度將超過電動機的同步轉(zhuǎn)速，而進入再生發(fā)電制動狀13態(tài)，電動機工作在機械特性曲線下降 3在第四象限的延長線上，此為高速下放狀態(tài)，且重物愈重，下降速度愈快，這時必須迅速將其控制器手柄推到下降“4”擋5) 下降“4”擋主令控制器手柄扳到下降“4”擋，下降極限開關(guān) BG6串接在控制電路中，K2 觸點接通，接通控制電源，K5 觸點接通，KF2 接觸器得電吸合，起升電動機反向運轉(zhuǎn)。K4觸點接通，KF3 接觸器得電吸合，制動器電機起動，制動閘松開，K7、K8、K9 觸點接通，KF4、KF5、KF6 接觸器得電，短接電阻 R1、R2、R3，電動機轉(zhuǎn)子電阻串入情況與上升“3”擋相同，電動機運行在如下圖示的機械特性曲線下降 4上。重物較輕，電機處于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，獲得低速下放，重物較重，進入再生發(fā)電制動狀態(tài)，下降速度將超過電動機的同步轉(zhuǎn)速，電動機工作在機械特性曲線下降 4在第四象限的延長線上，且重物愈重，下降速度愈快，但速度比上一擋要小，這時必須迅速將其控制器手柄推到下降“5”擋6) 下降“5”擋主令控制器手柄扳到下降“5”擋，K2 觸點接通，接通控制電源，下降極限開關(guān)SQ6串接在控制電路中，K5 觸點接通，KF2 接觸器得電吸合，起升電動機反向運轉(zhuǎn)。K4觸點接通，KF3 接觸器得電吸合，制動器電機起動，制動閘松開，K7、K8、K9、K10、K11、K12 觸點接通，KF4、KF5、KF6、KF7、KF8、KF9 接觸器得電，依次短接電阻 R1、R2、R3、R4、R5、R6，電動機只剩下一段常串電阻 R7。電動機運行在如下圖示的機械特性曲線下降 5上，此時，重物較輕或空鉤下放，電機處于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，獲得低速下放，但下降速度比下降“3” 、下降“4”擋要高，負載較重，進入再生發(fā)電制動狀態(tài)，下降速度將超過電動機的同步轉(zhuǎn)速，電動機工作在機械特性曲線下降 5在第四象限的延長線上，且重物愈重，下降速度愈快，但速度比前兩擋要小。④總結(jié)重載下降時，若主令控制器手柄置于下降“C” 、 “1”、 “2”擋時，其中“C”擋為準備擋， “1”、 “2”兩擋可獲得重載低速下降，電動機處于倒拉反接制動狀態(tài)，但“2”擋下降速度比“1”擋要快。若主令控制器手柄置于下降“3” 、 “4”、 “5”擋時，可獲得超過電動機同步轉(zhuǎn)速的高速下降，且“3”擋速度最快， “4”擋次之， “5”擋最小，下降重物愈重，下降速度最快，這時“3” 、 “4”兩擋下降速度太快，不安全，只能選在“5”擋工作，此時，電動機處于再生發(fā)電狀態(tài)。輕載或空鉤下降，主令控制器手柄置于下降“1” 、 “2”擋時，由于重力轉(zhuǎn)矩太小，比電動機電磁轉(zhuǎn)矩還要小，重物不能下降反而上升，電動機工作在正轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，此時，應(yīng)將手柄推過下降“1” 、 “2”擋位。在主令控制器手柄置于下降后 3個擋位時，重物將強迫下降，電動機工作在反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，且最后一擋下降速度比前一擋要高。14圖 3-5 提升機構(gòu)電動機機械特性3.3小車運行機構(gòu)電路工作原理3.3.1小車運行機構(gòu)電路工作特點采用可逆對稱線路，凸輪控制器左右各有 5個位置，用對稱接法連接電路，由于用凸輪控制器控制繞線轉(zhuǎn)子電動機的轉(zhuǎn)子電路電阻的切換，為了減少控制轉(zhuǎn)子電阻的觸點數(shù)量，轉(zhuǎn)子電路串接不對稱電阻。采用 KT10—60J/2凸輪控制器，共有 12對觸點，零位有 3對觸點，其中 1對觸點用來保證零位起動，另外 2對除了保證零位起動以外，還配合兩個運動方向行程開關(guān)BG3、BG4 來實現(xiàn)限位保護。主電路中用了三個過電流繼電器 KA4、KA5、KA6 實現(xiàn)電動機的過載保護。電動機定子和轉(zhuǎn)子回路中用了 9對觸點，4 對用于定子回路中，控制電動機的正反轉(zhuǎn)，5 對用于切換轉(zhuǎn)子電路電阻，限制電動機的電流和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速.在正常工作時，若發(fā)生停電事故，接觸器 KM斷電，電動機停止轉(zhuǎn)動，一旦重新恢復(fù)供電，電動機不會自行起動，而必須將凸輪控制器手柄返回到“0”位，再次按下起動按鈕 SB，再將手柄轉(zhuǎn)動到所需位置時，電動機才能再次起動工作。從而防止了電動機在轉(zhuǎn)子回路外接電阻切除情況下自行起動產(chǎn)生很大的沖擊電流或發(fā)生事故，這是零位觸點的零位保護。3.3.2小車運行機構(gòu)的電氣控制原理合上閘刀開關(guān) QS，緊急事故開關(guān) QS1，艙口開關(guān) SQ3，按下起動按鈕 SB。①凸輪控制器“0”位擋15凸輪控制器手柄置于“0”位，K3 觸點接通，SB 啟動按鈕按下，接通 KM接觸器線圈，KM 常開觸點閉合，凸輪控制器 K1、K2 觸點接通，行程開關(guān) SQ3、SQ4 串接入控制電路中，使 KM接觸器自鎖，為電動機起動做準備。②右移“1”擋凸輪控制器 K1觸點接通，K2 觸點斷開，限位保護開關(guān) BG3串接入控制電路中起限位保護作用，KF 接觸器通電，線圈吸合并自鎖，凸輪控制器 K4觸點接通，V3 與 W相連接，K6 觸點接通，W3 與 V相連接。凸輪控制器 K8、K9、K10、K11、K12 觸點斷開，轉(zhuǎn)子電阻全部接入，電動機平穩(wěn)起動，電力液壓制動器電機起動，制動閘松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線右移 1上。③右移“2”擋凸輪控制器 K1、K4、K6 觸點連接與右移“1”擋相同，K8 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R1上切除一段，電動機加速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線右移 2上。④右移“3”擋凸輪控制器 K1、K4、K6、K8 觸點連接與右移“2”擋相同，K9 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R2上切除一段，電動機繼續(xù)加速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線右移 3上。⑤右移“4”擋凸輪控制器 K1、K4、K6、K8、K9 觸點連接與右移“3”擋相同，K10 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R3全部切除，電動機繼續(xù)加速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線右移 4上。⑥右移“5”擋凸輪控制器 K1、K4、K6、K8、K9、K10 觸點連接與右移“4”擋相同，K11、K12 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R1、R2、R3 全部切除，電動機以最高轉(zhuǎn)速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線右移 5上。小車在右移過程中，若限位開關(guān) SQ3動作，則 KM接觸器失電，電動機停止轉(zhuǎn)動，此時必須將凸輪控制器重新返回“0”位才能繼續(xù)起動。⑦小車左移小車左移過程與右移過程相似，只是在左移“1”擋，凸輪控制器的 K2觸點接通，小車行程限位開關(guān) SQ4串接入控制電路中并自鎖，KM 接觸器線圈得電，K5 觸點接通，V3與 V相連接，K7 觸點接通，W3 與 W相連接，電動機反轉(zhuǎn)，在左移“2” 、 “3”、 “4”、“5”擋時，保持 K2、K5、K7 觸點接通不變，使電動機的定子電路接通方式不變。當左限位 SQ4動作時，電機停止轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子回路電阻的切入與右移檔位相對應(yīng)，電動機運行在下圖示機械特性曲線左移 2、3、4、5 上。16圖 3-6 小車運行機構(gòu)電動機機械特性3.4大車運行機構(gòu)電路工作原理3.4.1大車運行機構(gòu)電路的工作特點大車控制電路特點與小車相似，只是由于大車由兩電動機分別驅(qū)動，其凸輪控制器比小車的要多 5觸點，采用 KT14—60J/2，有 17個觸點，3 個進行零位保護，4 個觸點用于電動機定子電路的控制，使電動機正反轉(zhuǎn)，10 個觸點用于兩電動機的轉(zhuǎn)子電路的電阻切入，以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。主電路中用過流繼電器 KA7、KA8、KA9、KA7’ 、KA8’、KA9’來實現(xiàn)電動機過流保護。3.4.2大車運行機構(gòu)的電氣控制原理閉合閘刀開關(guān) QB，緊急停止按鈕 QA1，駕駛室門開關(guān) BG3，艙門開關(guān) BG4。①“0”位擋凸輪手柄置于“0”位擋，按下啟動按鈕 SB1，凸輪控制器 K1觸點接通，接觸器QA線圈得電，KF 常開觸點閉合，K2、K3 觸點連接，使限位開關(guān) BG1（BG2）串接入控制電路中。若限位開關(guān) BG1、BG2 不動作，則 KF自鎖，為電機起動做準備。②前進“1”擋凸輪控制器 K2觸點接通，限位保護開關(guān) BG1串入控制電路中起限位保護作用，KM接觸器通電，線圈吸合并自鎖，凸輪控制器 K4觸點接通，V3 與 W相連接，K6 觸點接通，W3 與 V相連接。凸輪控制器 K8~K17觸點斷開，轉(zhuǎn)子電阻全部接入，電動機平穩(wěn)起17動，電力液壓制動器電機起動，制動閘松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線前移1上。③前進“2”擋凸輪控制器 K2、K4、K6 觸點連接與前進“1”擋相同，K8、K13 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R1上切除一段，電動機加速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線前移 2上。④前進“3”擋凸輪控制器 K2、K4、K6、K8、K13 觸點連接與前進“2”擋相同，K9、K14 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R2上切除一段，電動機繼續(xù)加速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線前移 3上。⑤前進“4”擋凸輪控制器 K2、K4、K6、K8、K13、K9、K14 觸點連接與前進“3”擋相同，K10、K15 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R3全部切除，電動機繼續(xù)加速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線前移 4上。⑥前進“5”擋凸輪控制器 K2、K4、K6、K8、K13、K9、K14、K10、K15 觸點連接與前進“4”擋相同，K11、K12、K16、K17 觸點接通，轉(zhuǎn)子串入電阻 R1、R2、R3 全部切除，電動機以最高轉(zhuǎn)速運行，制動器松開，電動機運行在下圖示機械特性曲線前移 5上。大車在前進過程中，若限位開關(guān) SQ1動作，則 KM接觸器失電，電動機停止轉(zhuǎn)動，此時必須將凸輪控制器重新返回“0”位才能繼續(xù)起動。⑦大車后退大車后退過程與前進過程相似，只是在后退“1”擋，凸輪控制器的 K3觸點接通，限位開關(guān) BG2串接入控制電路中，QA 接觸器線圈得電并自鎖。K5 觸點接通，V3 與 V相連接，K7 觸點接通，W3 與 W相連接，電動機反轉(zhuǎn)，在后退“2” 、 “3”、 “4”、 “5”擋時，保持 K3、K5、K7 觸點接通不變，使電動機的定子電路接通方式不變，當后退限位開關(guān)BG2動作時，電機停止轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子回路電阻的切入與前進檔位相對應(yīng)，電動機運行在下圖示機械特性曲線后移 2、3、4、5 上。18圖 3-7大車運行機構(gòu)電動機機械特性3.5保護電路的工作原理3.5.1保護電路的組成起動按鈕 SF，控制器觸點 SA、小車凸輪控制器觸點 SA1