电工与电子技术电子商务电子课件电工技能与工艺6-5 起重机电气线路ppt

1、电子课件电工技能与工艺6-5 起重机电气线路CONTENTS电工技能与工艺项目教程入厂培训1电工基本技能2电气绘图与识图3常用低压电器4电气基本控制环节5常用电气控制线路6 项目六模块一 车床电气线路 项目六 常用电气控制线路 模块二 钻床电气线路模块三 磨床电气线路模块四 铣床电气线路模块五 起重机电气线路模块六 电气故障诊断和维修模块五 起重机电气线路5.1 电动葫芦电路5.2 20/5t桥式起重机电路起重机 起重机：起重机是一种用来吊起或放下重物并使重物在短距离内水平移动的起重设备。分类：起重机按结构分有桥式、塔式、门式、旋转式和缆索式等。应用场所：不同结构的起重机分别应用在不同的场所，

2、如建筑工地使用塔式起重机；码头、港口使用电动葫芦起重机（简称电动葫芦）；生产车间使用桥式起重机；车站货场使用门式起重机等。5.1 电动葫芦电路起重机 电动葫芦：电动葫芦简称电葫芦，是一种小型起重设备，由电动机、传动机构和卷筒（或链轮）组成，分为钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。分类：根据电动机和卷筒等几种主要部件布置的不同，电动葫芦可分为TV型、CD型、DH型、MD型。按用途可分为通用电动葫芦和专用电动葫芦两种。操作：多数电动葫芦由人使用按钮在地面跟随操纵，也可在司机室内操纵或采用有线（无线）远距离方式控制。1. 主要结构及运动形式 1）主要结构图6-5-1 电动葫芦的外形及结构1. 主要结构

3、及运动形式 2）主要运动形式提示先启动提升电动机，把重物提升到适当的高度，再启动移动电动机把重物运到指定的位置，由于行走速度比较慢，因此运行小车一般不设制动机构。电磁制动器的电路与提升电动机的电路并联，因此只要提升电动机一启动，电磁制动器就松开，使重物升降自如；当提升电动机断电时，则电磁制动器也断电，电磁吸力消失，在弹簧的压力作用下，内、外盘紧紧压在一起，起到制动的作用。上升限位器防止吊钩上升超过极限位置。2. 电动葫芦电路分析图6-5-2 电动葫芦的电气控制电路图3. 电动葫芦使用注意事项 （1）新安装或经拆检后安装的电动葫芦，首先应进行空车试运转数次。但未安装完毕前，切忌通电试转。（2）正

4、常使用前应进行负重为额定载荷的125%，提升至离地面约100mm，保持10min的静负荷试验，检查设备工作是否正常。（3）动负荷试验是以额定载荷重量进行反复升降与左右移动试验，试验后检查其机械传动部分、电气部分和连接部分是否正常可靠。（4）绝对禁止在不允许的环境下，以及超过额定载荷和每小时额定合闸次数（120次）情况下使用。3. 电动葫芦使用注意事项 （5）安装调试和维护时，必须严格检查上升限位器是否灵活可靠，当吊钩升至上极限位置时，吊钩外壳到卷筒外壳之距离必须大于50mm（提升重量为10t、16t、20t时，此距离必须大于120mm）。当吊钩降至下极限位置时，应保证卷筒上钢丝绳的有效安全圈数

5、在2圈以上。（6）不允许同时按下两个使电动葫芦向相反方向运动的按钮。（7）工作完毕后必须把电源的总闸拉开，切断电源。（8）电动葫芦应由专人操纵，操纵者应充分掌握安全操作规程，严禁歪拉斜吊。3. 电动葫芦使用注意事项 （9）在使用中必须由专门人员定期对电动葫芦进行检查，发现故障应及时采取措施，并仔细加以记录。（10）调整电动葫芦制动下滑量时，应保证额定载荷下，制动下滑量SV/100（V为额定载荷下1min内稳定提升的距离）。（11）钢丝绳的检验和报废标准：钢丝绳的检验和报废标准按CB/T59722006起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范执行。（12）电动葫芦使用中必须保持足够的润滑，并保持润滑油

6、的干净，不应含有杂质和污垢。3. 电动葫芦使用注意事项 （13）钢丝绳上油时应该使用硬毛刷或木质小片，严禁在工作中直接用手给钢丝绳上油。（14）在使用过程中，如果发现故障，应立即切断主电源。（15）使用中应特别注意易损件情况。（16）1020t电动葫芦在长时间连续运转后，可能出现自动断电现象，这是由于电动机的过热保护功能在起作用，此时可以将电动葫芦吊钩下降，过一段时间，待电动机冷却下来后即可继续工作。提示电动葫芦不工作时，不允许把重物悬于空中5.2 20/5t桥式起重机电路1. 20/5t桥式起重机的主要结构、运动形式1）主要结构图6-5-3 20/5t桥式起重机结构示意图1驾驶室；2辅助滑线

7、器；3交流磁力控制屏；4电阻箱；5小车；6大车拖动电动机；7端梁；8主滑线；9主梁2）运动形式大车的轨道敷设在车间两侧的立柱上，大车上有小车轨道，供小车横向移动；主钩和副钩都装在小车上，主钩用来提升重物，副钩除可提升轻物外，在其额定负载范围内也可协同主钩完成工件吊运.不允许主、副钩同时提升两个物件。提示主、副钩同时工作时，物件重量不允许超过主钩起重量。1. 20/5t桥式起重机的主要结构、运动形式2. 桥式起重机供电特点桥式起重机的电源电压为380V，由公共的交流电源供给，由于桥式起重机在工作时是经常移动的，并且，大车与小车之间、大车与厂房之间都存在着相对运动。因此，要采用可移动的方式供电，一

8、种方式是采用软电缆供电，软电缆可随大车、小车的移动而伸展和叠卷，多用于小型桥式起重机（一般10t以下）；另一种常用的方法是采用滑触线和集电刷供电。三根主滑触线沿着平行于大车轨道的方向敷设在车间厂房的一侧。三相交流电源经由三根主滑触线与滑动的集电刷，引进起重机驾驶室内的保护控制柜上，再从保护控制柜引出两相电源至凸轮控制器，另一相称为电源的公用相，它直接从保护控制柜接到各电动机的定子接线端。2. 桥式起重机供电特点为了便于供电设备及各电气设备之间的连接，在桥架的另一侧装设了21根辅助滑触线。它们的用途分别是：用于主钩部分10根，其中3根（13、14区）连接主钩电动机M5的定子绕组（5U、5V、5W

9、）接线端；3根（13、14区）连接转子绕组与转子附加电阻5R；2根（15，16区）连接主钩电磁抱闸制动器YB5、YB6与交流磁力控制屏；2根（21区）连接主钩上升位置开关SQ5与交流磁力控制屏、主令控制器。2. 桥式起重机供电特点用于副钩部分6根，其中3根（3区）连接副钩电动机M1的转子绕组与转子附加电阻1R；2根（3区）连接定子绕组（1U、1W）接线端与凸轮控制器AC1；另1根（8区）将副钩上升位置开关SQ6接在交流保护柜上。用于小车部分5根，其中3根（4区）连接小车电动机M2的转子绕组与转子附加电阻2R；2根（4区）连接M2定子绕组（2U、2W）接线端与凸轮控制器AC2。相关标号具体位置如

10、图6-5-4所示。滑触线通常采用角钢、圆钢、V形钢或工字钢等刚性导体制成。3. 桥式起重机对电力拖动的要求（1）由于桥式起重机工作环境比较恶劣，不但在多灰尘、高温、高湿度条件下工作，而且经常在重载情况下进行频繁启动、制动、反转、变速等操作，要承受较大过载和机械冲击。因此，要求电动机具有较高的机械强度和较大的过载能力，同时还要求电动机的启动转矩大、启动电流小，故多选用三相绕线式异步电动机拖动。（2）由于起重机的负载为恒转矩负载，所以采用恒转矩调速。当改变转子外接电阻时，电动机便可获得不同转速。但转子串联电阻后，其机械特性变软，一般重载时，转速可降低到额定转速的50%60%。（3）要有合理的升降速

11、度，空载、轻载要求速度快，以减少辅助工时；重载时要求速度慢。3. 桥式起重机对电力拖动的要求（4）提升开始或重物下降到预定位置附近时，都需要低速，所以在30%额定速度内应分成几挡，以便灵活操作。（5）提升的第一级作为预备级，用于消除传动间隙和张紧钢丝绳，以避免过大的机械冲击，所以启动转矩不能过大，一般限制在额定转矩的一半以下。（6）桥式起重机的负载转矩为位能性反抗转矩，因而电动机可运转在电动状态、再生发电状态和倒拉反接制动状态。为了保证人身与设备的安全，停车必须采用安全可靠的制动方式。（7）应具有必要的零位、短路、过载和终端保护。4. 桥式起重机电气设备及控制、保护装置（1）电气设备：桥式起重

12、机的大车桥架跨度一般较大，两侧装设两个主动轮，分别由两台同规格电动机M3和M4拖动，使大车可沿轨道的两个方向同速运动。小车由一台电动机M2拖动，沿固定在大车桥架上的小车轨道的两个方向运动，主钩升降由一台电动机M5拖动，副钩升降由一台电动机M1拖动。（2）电气控制：电源总开关为QS1；凸轮控制器AC1、AC2、AC3分别控制副钩电动机M1、小车电动机M2、大车电动机M3、M4；主令控制器AC4配合交流磁力控制屏完成对主钩电动机M5的控制。4. 桥式起重机电气设备及控制、保护装置（3）保护装置：整个桥式起重机的保护环节由交流保护控制柜（简称保护柜）和交流磁力控制屏来实现。各控制电路均用熔断器FU1

13、、FU2作为短路保护；总电源及各台电动机分别采用过流继电器KA0、KA1、KA2、KA3、KA4、KA5实现过载和过流保护；为了保障维修人员的安全，在驾驶室舱门上装有安全开关SQ7；在横梁两侧栏杆门上分别装有安全开关SQ8、SQ9；为了在发生紧急情况时操作人员能立即切断电源，防止事故扩大，在保护柜上还装有一只单刀单掷紧急开关QS4。4. 桥式起重机电气设备及控制、保护装置上述各开关在电路中均使用常开触点，与副钩、小车、大车的过流继电器及总过流继电器的常闭触点串联，这样，当驾驶室舱门或横梁栏杆门开启时，主接触器KM线圈不能通电运行，或在运行中也会断电释放，使桥式起重机的全部电动机都不能启动运转，

14、保证了人身安全。桥式起重机轨道及金属桥架应当进行可靠的接地保护。5. 桥式起重机电路分析图6-5-4 桥式起重机电路图5. 桥式起重机电路分析表6-5-1 凸轮控制器AC1触点表向下 向上54321012345V13-1W V13-1U U13-1U U13-1W 1R5 1R4 1R3 1R2 1R1 AC1-5 AC1-6 AC1-7 表示触点闭合；0表示手柄置于零位时闭合5. 桥式起重机电路分析1）KM的控制（1）准备阶段桥式起重机投入运行前，应将所有凸轮控制器手柄置于零位（如表6-5-1、表6-5-2、表6-5-3所示，后同），零位联锁触点AC1-7、AC2-7、AC3-7（均在9区）

15、处于闭合状态。合上紧急开关QS4（10区），关好舱门和横梁栏杆门，使位置开关SQ7、SQ8、SQ9的常开触点（10区）也处于闭合状态5. 桥式起重机电路分析1）KM的控制（2）启动运行合上电源开关QS1，按下保护柜上的启动按钮SB（9区），主接触器KM线圈（11区）吸合，KM主触点（2区）闭合，使两相电源（U12、V12）引入各凸轮控制器，另一相电源（W13）直接引入各电动机定子接线端。此时由于各凸轮控制器手柄均在零位，故电动机不会运转。同时，主接触器KM两副常开辅助触点（7区与9区）闭合自锁。当松开启动按钮SB后，经12345671418171615192021222324至FU1形成通路，

16、主接触器KM线圈通电。5. 桥式起重机电路分析2）凸轮控制器的控制桥式起重机的大车、小车和副钩的电动机功率都较小，一般采用凸轮控制器控制。由于大车由两台电动机M3和M4同时拖动，所以大车凸轮控制器AC3比AC1和AC2多用了5对常开触点，用于切除电动机M4的转子电阻4R14R5。大车、小车和副钩的控制过程基本相同。下面以副钩为例，说明控制过程。5. 桥式起重机电路分析2）凸轮控制器的控制副钩凸轮控制器AC1共有11个位置，中间位置是零位，上下两边各有5个位置，用来控制电动机M1在不同转速下的正反转，即用来控制副钩的升降。AC1共用了12对触点，其中4对常开主触点控制M1定子绕组的电源，并换接电

17、源相序以实现M1的正反转控制；5对常开辅助触点控制M1转子电阻1R的切换；3对常闭辅助触点作为联锁触点，其中AC1-5和AC1-6为M1正反转联锁触点，AC1-7为零位联锁触点。5. 桥式起重机电路分析2）凸轮控制器的控制在主接触器KM线圈通电吸合，总电源接通的情况下，将凸轮控制器AC1的手柄置于上方的位置“1”时，AC1的主触点V13-1W和U13-1U闭合，触点AC1-5（8区）闭合，AC1-6（7区）和AC1-7（9区）断开，电动机M1接通三相电源并正转（此时电磁抱闸制动器YB1通电，闸瓦与闸轮已分开），由于5对常开辅助触点（2区）均断开，故M1转子串联全部附加电阻1R，M1以最低转速带

18、动副钩上升。转动AC1手柄，使其依次处于上方的位置“2”“5”时，5对常开辅助触点依次闭合，短接电阻1R51R1，电动机M1的转速逐渐升高，直到达到预定转速。5. 桥式起重机电路分析2）凸轮控制器的控制当凸轮控制器AC1的手柄移至下方挡位时，由于触点V13-1U和U13-1W闭合，接入电动机M1的电源相序改变，M1反转，带动副钩下降。若断电或将手柄置于零位，电动机M1断电，同时电磁抱闸制动器YB1也断电，M1被迅速制动停转。副钩带有重负载时，考虑到负载的重力作用，在下降负载时，应先把手柄逐级扳到“下降”的最后一挡，然后根据速度要求逐级退回升速，以免引起快速下降而造成事故。5. 桥式起重机电路分

19、析3）主令控制器的控制主钩电动机是桥式起重机功率最大的一台电动机，一般采用主令控制器配合交流磁力控制屏进行控制，即用主令控制器控制接触器，再由接触器控制电动机。为提高主钩电动机运行的稳定性，在切除转子附加电阻时，采取三相平衡切除的方式，使三相转子电流平衡。主钩运行有升降两个方向，主钩上升与凸轮控制器的工作过程基本相似，区别在于它是通过接触器来控制的。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制主钩下降时与凸轮控制器控制的动作过程有较明显的差异。主钩下降有6挡位置：“J” “1”“2”挡为制动下降位置，防止在吊有重物时下降速度过快，电动机处于倒拉反接制动运行状态；“3”“4”“5”挡为强力下降位

20、置，主要用于轻载时快速强力下降。主令控制器在下降位置时，6个挡的工作情况如下：合上电源开关QS1（1区）、QS2（12区）、QS3（16区），接通主电路和控制电路电源，主令控制器AC4手柄置于零位，触点S1（18区）处于闭合状态，电压继电器KV线圈（18区）通电吸合，其常开触点（19区）闭合自锁，为主钩电动机M5启动控制做好准备。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制（1）手柄扳到下降准备挡“J”挡由主令控制器AC4的触点分合表（如表6-5-5所示）可知，此时常闭触点S1（18区）断开，常开触点S3（21区）、S6（23区）、S7（26区）、S8（27区）闭合。触点S3闭合，位置开关SQ

21、5（21区）串入电路起上升限位保护；触点S6闭合，提升接触器KM2线圈（23区）通电，KM2联锁触点（22区）分断并对KM1进行联锁控制，KM2主触点（13区）和自锁触点（23区）闭合，电动机M5定子绕组通入三相正序电压，KM2常开辅助触点（25区）闭合，为切除各级转子电阻5R的接触器KM4KM9和制动接触器KM3、接通电源做准备；触点S7、S8闭合，接触器KM4（26区）和KM5（27区）线圈通电吸合，KM4和KM5常开触点（13区、14区）闭合，转子切除两级附加电阻5R6和5R5。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制提示（1）手柄扳到下降准备挡“J”挡手柄置于“J”挡时，时间不宜过

22、长这时，尽管电动机M5已接通电源，但由于主令控制器的常开触点S4（25区）未闭合，接触器KM3（25区）线圈没有通电，故电磁抱闸制动器YB5、YB6线圈也不通电，电动机M5仍处于抱闸制动状态，因而即使加正序电压产生正向电磁转矩，电动机M5也不能启动旋转。这一挡是下降准备挡，将齿轮等传动部件啮合好，以防下放重物时突然快速运动而使传动机构受到剧烈的冲击。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制（2）手柄扳到制动下降位置“1”挡此时主令控制器AC4的触点S3、S4、S6、S7闭合。触点S3和S6仍闭合，保证提升限位开关SQ5和正向接触器KM2线圈通电吸合；触点S4和S7闭合，使制动接触器KM3和

23、接触器KM4线圈通电吸合，电磁抱闸制动器YB5和YB6的抱闸松开，转子切除一级附加电阻5R6。这时电动机M5能自由旋转，可运转于正向电动状态（提升重物）或倒拉反接制动状态（低速下放重物）。当重物产生的倒拉力矩大于电动机产生的正向电磁转矩时，电动机M5运转在倒拉反接制动状态，低速下放重物；反之，则重物不但不能下降反而被提升，这时必须把AC4的手柄迅速扳到下一挡。3）主令控制器的控制（2）手柄扳到制动下降位置“1”挡接触器KM3通电吸合时，与KM2和KM1常开触点（25区、26区）并联的KM3的自锁触点（27区）闭合自锁，以保证主令控制器AC4向制动下降“2”挡和强力下降“3”挡切换时，KM3线圈

24、仍通电吸合，YB5和YB6处于非制动状态，防止换挡时出现高速制动而产生强烈的机械冲击。5. 桥式起重机电路分析5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制（3）手柄扳到制动下降位置“2”挡此时主令控制器AC4触点S3、S4、S6仍闭合，触点S7分断，接触器KM4线圈断电释放，附加电阻全部接入转子回路，使电动机产生的电磁转矩减小，重负载下降速度比“1”挡时加快。这样，操作者可根据重负载情况及下降速度要求，适当选择“1”挡或“2”挡下降。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制（4）手柄扳到强力下降位置“3”挡主令控制器AC4的触点S2、S4、S5、S7、S8闭合。触点S2闭合，为通电做准备。

25、因为“3”挡为强力下降挡，这时提升位置开关SQ5（21区）失去保护作用。控制电路的电源通路改由触点S2控制；触点S5和S4闭合，反向接触器KM1和制动接触器KM3线圈通电吸合，电动机M5定子绕组接入三相负序电压，电磁抱闸制动器YB5和YB6的抱闸松开，电动机M5产生反向电磁转矩；触点S7和S8闭合，接触器KM4和KM5线圈通电吸合，转子中切除两级电阻5R6和5R5。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制（4）手柄扳到强力下降位置“3”挡这时，电动机M5运转在反转电动状态（强力下降），且下降速度与负载重量有关。若负载较轻（空钩或轻载），则电动机M5处于反转电动状态；若负载较重，下放重物的速

26、度很高，使电动机转速超过同步转速，则电动机M5进入再生发电制动状态。负载越重，下降速度越大，应注意操作安全。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制（5）手柄扳到强力下降位置“4”挡主令控制器AC4的触点除S2、S4、S5、S7、S8闭合外，又增加了触点S9闭合，接触器KM6（29区）线圈通电吸合，转子附加电阻5R4被切除，电动机M5进一步加速转动，轻负载下降速度加快。另外KM6常开辅助触点（30区）闭合，为接触器KM7线圈通电做准备。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制（6）手柄扳到强力下降位置“5”挡主令控制器AC4的触点除S2、S4、S5、S7、S8、S9闭合外，又增加了触点

27、S10、S11、S12闭合，接触器KM7KM9线圈依次通电吸合（因在每个接触器的支路中，串联了前一个接触器的常开触点），转子附加电阻5R3、5R2、5R1依次逐级切除，以避免过大的冲击电流，同时电动机M5旋转速度逐渐增加，待转子电阻全部切除后，电动机以最高转速运行，负载下降速度最快。此时若负载很重，使实际下降速度超过电动机的同步转速，则电动机进入再生发电制动状态，电磁转矩变成制动力矩，保证了负载的下降速度不致太快，且在同一负载下，“5”挡下降速度要比“4”和“3”挡速度低。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制由以上分析可见，主令控制器AC4手柄置于制动下降位置“J”“1”“2”挡时，电

28、动机M5加正序电压。其中“J”挡为准备挡。当负载较重时，“1”挡和“2”挡电动机都运转在负载倒拉反接制动状态，可使重载低速下降，且“2”挡比“1”挡速度高。若负载较轻时，电动机会运转于正向电动状态，重物不但不能下降，反而会被提升。当AC4手柄置于强力下降位置“3”“4”“5”挡时，电动机M5加三相负序电压。若负载较轻或空钩时，电动机工作在电动状态，强迫下放重物，“5”挡速度最高，“3”挡速度最低；若负载较重，下降速度超过同步转速，电动机将工作在再生发电制动状态，且“3”挡速度最高，“5”挡速度最低。由于“3”和“4”挡的速度较高，很不安全，因而只能选用“5”挡。5. 桥式起重机电路分析3）主令

29、控制器的控制桥式起重机在实际运行中，操作人员要根据具体情况选择不同的挡位。如主令控制器手柄在强力下降位置“5”挡时，仅适用于负载较轻的场合。如果需要较低的下降速度或负载较重的情况下，就需要把主令控制器手柄扳回到制动下降位置“1”挡或“2”挡，进行反接制动下降。这时，必然要通过“4”挡和“3”挡。为了避免在转换过程中产生过高的下降速度，在接触器KM9电路中采用KM9常用辅助常开触点（33区）自锁。同时，为了不影响提升调速，故在该支路中再串联一个KM1常开辅助触点（28区）。5. 桥式起重机电路分析3）主令控制器的控制这样可以保证主令控制器手柄由强力下降位置向制动下降位置转换时，接触器KM9线圈始终有电，只有手柄扳至制动下降位置后，接触器KM9线圈才断电。在主令控制器AC4触点分合表（如表6-5-5所示）中可以看到，强力下降位置“4”挡、“3”挡上有“0”的符号，表示手柄由“5”挡向零位回转时，触点S12接通。如果没有以上联锁装置，在手柄由强力下降位置向制动下降位置转换时，若操作人员不小心，误把手柄停在了“3”挡或“4”挡，那么正在高速下