《工厂电气控制技术》技能实训指导书

1、1目目 录录1 1、Y-Y-降压起动控制电路接线降压起动控制电路接线.32 2、桥式起重机概述、桥式起重机概述.33 3、设计要求、设计要求.34 4、电气控制原理图、电气控制原理图.45 5 电动机各种保护电动机各种保护.76 6 照明及工作状态显示照明及工作状态显示.86.16.1 照明照明.86.26.2 行车运行的状态显示行车运行的状态显示.87 7 电器板元件排列图电器板元件排列图.108 8 元器件的选择元器件的选择.109 9 时间安排时间安排.111010 成绩评定成绩评定.122课题：课题：Y-Y-降压起动控制电路接线及降压起动控制电路接线及15/315/3 吨桥式起重机电气

2、控制系统设计吨桥式起重机电气控制系统设计1、Y-降压起动控制电路接线 32、桥式起重机概述桥式起重机是一种用来起重与空中搬运重物的起重运输机械，广泛地应用于工矿企业、港口、仓库、建筑工地等部门。它对减轻工人劳动强度，提高劳动效率，促进生产过程机械化起着重要的作用，是现代化生产中不可缺少的工具。15/3 吨桥式起重机有横梁、纵向行走的通轨、传动机构、电力拖动机构。在桥式横梁上装有 15 吨主钩吊装机构，3 吨副钩吊装机构，有横梁纵向移动机构，有主钩和副钩机构，有在横梁上顺着横梁平行移动的机构。副钩吊钩机构的驱动电动机为 JZR2-41-6 型三相绕线异步电动机，功率为 16KW；大车移行机构的驱

3、动电动机为 JZR2-31-6 型三相绕线型异步电动机两台，功率各为 11KW；小车移行机构的驱动电动机为 JZR2-12-6 型三相绕线异步电动机一台，功率为 3.5KW；主钩吊钩机构的驱动电动机为 JZR2-63-10 型异步电动机一台，功率为 60KW。起重机吊装 3 吨以上重物时用主钩吊装，吊装 3 吨以下重物时用副钩吊装。起重机横梁移动时，依靠大车行车机构的两台电动机同时驱动，吊钩机构在横梁上顺着横梁移动时，靠小车机构的驱动电动机驱动。3、设计要求1）大车移行靠两台绕线型三相异步电动机 M1 和 M2 同时驱动。这两台电动机转子绕组分别串接相同的起动高速变阻器。两台电动机各自装有电磁

4、抱闸装置，共用 PQY2 型主令控制器控制，要求这两台电动机同时起动运行，同时断电停转。2）小车移行依靠一台绕线型三相异步电动机 M3 驱动，M3 电动转子绕组中外串不对称电阻，由 KT14-25J/1 型凸轮控制器控制，电动有电磁抱闸机构。3）主钩升降驱动电动依靠一台绕线型三相异步电动机 M4 工作。由于功率较大，采用PQY10B 型主令控制电路，主令控制器采用 LK1-12/90 型。要求有电磁抱闸，一系列保护。副钩升降可用凸轮控制电路，也由一台绕线型三相异步电动机驱动，电动有电磁抱闸。4）每台电动机要有限位保护，过载保护（采用过流保护方法）， 紧急保护，舱口门保护。5）要有照明及工作状态

5、显示。44、电气控制原理图图 1 PQY2 型主令控制电路图PQY2 型主令控制电路用来控制两台拖动电动机的运行机构，主令控制器档数有 3-0-3，6 个回路。电动机转子串联启动与调速电阻级数（不包括软化级）按电动机功率分为两种：100kW 及以下时为 4 级；第一、二级由主令控制手动控制，后两级由电器接触器控制自控切除，其延时继电器延时整定值为 3s、1.5s 或 2s、1s。电动机功率 125kW 及以上时为五级，第一、二级是手动切除，其余各级为自动切除，其延时整定值为3s、1.5s、0.75s 或 2s、1s、0.5s。制动器驱动元件没有专门的接触器控制，而是由电动机正、反转接触器 KM

6、1、KM2 主触点控制，它与电动机同时通电与断电。5图 2 KT14-25J/1 型凸轮控制器控制的主钩及副钩升降电气原理图凸轮控制器左右各有 5 个工作位置，共有 9 对常开触点，3 对常闭触点，采用对称接法。其中 4 对触点接于电动机定子电路进行倒挡控制，实现电动机正，反转；另 5 对主接触点于电动机转子电路，实现转子电阻的接入和切除。转子电阻采用不对称接法，在凸轮控制器上升或下降的 5 个位置，可逐级切除转子电阻，获得如图所示的机械特性。以得到不同的运行速度。其余 3 对常闭触点，其中 1 对用以实现零位保护，另两对配以上，下限位开关 SQ1,SQ2 实现限位保护。另外，在凸轮控制器控制

7、电路中，过电流继电器 KOC 实现过载与短路保护；紧急开关SEM 作事故情况下的紧急停电保护；在起重机端梁上栏杆门与司机室舱口门上装有安全开关 SQ3，防止人在桥架上开车以确保人身安全；电磁包闸 YB 实现电动机的机械制动。6图 3 PQR10B 型主令控制电气原理图图为提升机构 PQR10B 主令控制图。该电路采用 LK1-12/90 型主令控制器操作。该控制器友 12 对触点，在提升与下降时各有 6 个工作位置，通过控制器操作手柄置于不同工作位置，使 12 对触点相应闭合与断开，进而控制电动机定子电路与转子电路接触器，实现电动机工作状态的改变，使物品获得上升与下降的不同速度。由于主令控制器

8、为手动操作，所以电动机工作状态的变换由操作者掌握。图中正、反向接触器 KM1、KM2 用以换接电动机定子电源相序，实现电动机正、反转。制动接触器 KM3 控制电动机三相电磁铁 YB。在电动机转子电路中设有 7 段对称联接的转子电阻，其中两段 R1、R2 为反接制动，分别有反接制动接触器 KM4、KM5 控制；后 4 段R3R6 为启动加速电阻，由加速接触器 KM6KM9 控制；最后一段 R7 为固定接入的软化特性用电阻。当主令控制器手柄处于不同控制档位时，获得相应的机械特性。7图 4 XQB1-250-4F/保护箱电路图保护箱采用凸轮控制器或凸轮，主令两种控制器操作的交流桥式起重机，广泛使用保

9、护箱。保护箱由刀开关，接触器，过电流继电器等组成，用于控制和保护起重机，实现电动机过流保护，以及失压，零位，限位等保护。起重机上用的标准保护盘为 XQB1 系列。XQB1-250-4F/型保护箱的电器原理图。它用来保护 4 台绕线转子感应电动机，大车为分别驱动。图中 Q 为三相刀开关，KM 为线路继电器，KOC0 为总过流继电器，KOC1-KOC4为各机构电动机过流继电器，AS1,SA2,SA3 分别为小车，提升，大车控制器的零位保护触点，SQ1-SQ5 分别为大车，小车和提升机构的限位开关，SQ6 为紧急事故开关，SQ7，SQ8为舱口门和桥架门安全开关，HL 为电源信号灯，AL 为电铃，XS

10、1-XS3 为电源（36V,220V）插座，EL1-EL4 为照明灯。85 电动机各种保护电路的联锁与保护 该电路主令控制器有 6 个工作档位,对于不同载荷可实现强力下降或制动下降,但往往对载荷重量难一估计准确,容易出现一些事故,为此设有联锁与保护环节。（1） 与强力下降过度到倒拉反接制动下降,避免重载时高速的保护 对于轻型载荷,允许将控制器手柄置于下降“4”、“5”、“6”档位进行强力下降。若此时重物并不是轻型载荷由于司机估计失误,将控制器手柄扳在下降6档位,此时电动机在重力转距与电磁转距共同作用下,运行在再生制动状态。（2） 确保反接制动电阻 入情况下进行制动下降的环节，当控制器手柄由下降

11、“4”扳到下降“3”时，触电 SA5 断开，SA6 闭合，接触器 KM2 断开释放，而 KM1 通电吸合，电动机处于反接制动状态，为避免反接时过大的冲击电流，应使接触器 KM9 断电释放，以便接入反接电阻，且只有在 KM9 断电后才使 KM1 吸合。为此，一方面在控制器接触点闭合顺序上保证在 SA8 断开后，SA6 才闭合；另一方面曾设 KM1 与 KM9 常闭触点相并联的连锁触点。这就保证在 KM9 断电后 KM1 才能通电并自锁工作。此环节还可防止由于 KM9 主触点因电流过大而发生熔焊使触点分不开，转子电阻 R1R6 短接，只剩下常串电阻 R7，此时若将控制器手柄扳于提升档位将照成转子只

12、串入 R7 发生直接发动事故。（3）在制动下降档位与强力下降档位相互转换时断开机械制动的环节 在控制器下降“3”挡位与下降“4”挡位转换时，接触器 KM1、KM2 之间设有电器互锁，在换接过程中，必有一瞬间其两个接触器均处于断电状态，将使制动接触器 KM3 断电释放，造成电动机在高速下进行机械制动。为此，在 KM3 线圈电路中设有 KM1、KM2、KM3 三对触点构成的并联电路。这样，由 KM3 实现自锁，确保在 KM1、KM2 换接过程中，KM3 始终通电，避免了换接时的机械制动。（4）顺序联锁保护环节 在加速接触器 KM6、KM7、KM8、KM9 线圈电路中串接了前一级加速接触器的常开辅助

13、触点，确保转子电阻 R3R6 按顺序依次短接，实现特性平滑过渡，电动机转速逐级提高。（5）完善的保护 由过电流继电器 KOC1、KOC2 实现过电流保护；零电压继电器 KHV与主令控制器 SA 实现零电压保护与零位保护；行程开关 ST 实现上升的限位保护等。96 照明及工作状态显示6.1 照明（1）起重机应设正常照明及可携式照明。（2）照明应设专用电路。电源应由起重机主断路器进线端分接，当主断路器切断电源时，照明不应断电。各种照明均应设短路保护。严禁用金属结构做照明线路的回路。单一蓄电池供电，而电压不超过 24V 的系统除外。（3）手提行灯应采用不大于 36V 的双圈变压器供电，严禁采用自耦变

14、压器，严禁用接地线作载流零线。（4）起重司机室内照明，照度应不低于 30LX。（5）起重机的机器房、电气室及机务专用电梯的照明，照度不应低于 5LX。（6）障碍信号灯：总高大于 3Offi 的室外起重视在下列情况之一时，应设置红色障碍灯：l）周围无高于起重机顶尖的建筑物等设施时；2）有碰撞可能时；3）有可能成为飞机起落、飞行的危险障碍时。障碍灯的电源不得受起重机停机影响而断电。（7）起重机应有指示总电源分会状况信号，必要时还应设置故障信号或报警信号。信号指示应设置在司机或有关人员视力、听力可及的地点。6.2 行车运行的状态显示10117 电器板元件排列图128 元器件的选择选择电器元件，编制原

15、理图的远见目录明细表，如表 1 所示表 1 元器件目录表序号代号名称数量规格型号备足26XS1-XS3电源插座25AL电铃24HL电源信号灯23SA4-SA12控制触点22SA1-SA3零位保护触点3H210-10/13型21SQ7-SQ8触舱口门和桥架门安全开关120SQ6紧急事故开关119SQ1-SQ5限位开关5LXK-41118EL1-EL4照明灯17ST行程开关LXK2-13116KT1、KT2时间继电器2JS11-5,380V15KM6-KM9加速接触器4CJ10-1010A/38014KM4-KM5反接制动2CJ10-1010A/38013KM3控制电动机三相电磁铁1CJ10-10

16、10A/3801312KM1、KM2实现电动机正反转2CJ10-1010A/38011KOC1KOC4各机构电动机过电流继电器110KOC0总过电流继电器19SB2起动按钮1LA19-110绿色指示灯 6.3V8SB1、停止按钮1LA19-110红色指示灯 6.3V7QS电源开关1HZ10-10/36FU1FU3熔断器3RL1-15FU1 熔体额定电流为6A，其余2A5YB三相制动电磁铁1LK1-12/90 型2A4M4电动机1JZR2-41-63M3电动机1JZR2-63-102M2电动机1JZR2-12-61M1电动机1JZR2-31-69 时间安排本次技能实训为一周。第一天 Y-降压起动控制电路接线。第二天 准备资料，绘图工具，并画出大车移动电路图 。第三天 画出主钩及画钩升降电路图、小车移动电路图。第四天 元件选择，制订元件目录表。第五天 设计并绘制工艺图纸，在下列各项中任选一项：电器板元件布置