天车的电气控制

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桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

第一节： 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， 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， 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、 直接操作与控制电动机的正反转、调速、 起动与停止。 起动与停止。

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一、凸轮控制器的结构

动作原理示意图

结构外形图

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二、凸轮控制器的型号与主要技术参数桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

国产凸轮控制器有KT10、KT12、KT14、 、 国产凸轮控制器有 、 、 KT16等系列，以及 等系列， 等系列 以及KTJ1-50/1、KTJ1、 50/5、KTJ1-80/1等型号 、 等型号

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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路

过流继电器

转子回路串入 不对称电阻

小车驱动电动机 制动电磁铁

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(一)电动机定子电路

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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路

正转自 锁回路 反转自 锁回路 按下起 动按钮 SB2 零位： 零位： 起动位置

零位时， 不通电 零位时，M2不通电零位时抱闸制动

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(一)电动机定子电路

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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路 手柄向左旋， 手柄向左旋， 手柄向右旋， 触点 手柄向右旋，触点 1、3接通，电磁抱 接通， 、 接通， 接通 2、4接通，电磁抱 、 接通 闸松开,M2反转 闸松开 正转 反转 闸松开,M2正转 闸松开

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(二)电动机转子电路

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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路

触点5~ 用以控制 触点 ~9用以控制 M2转子外接电阻器 转子外接电阻器 R2,以实现对 ，以实现对M2 起动和转速的调节

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(二)电动机转子电路 1.提升重物 提升重物 用于控 制起重 机吊钩 的升降

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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路

第一档是作为预备级， 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

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(二)电动机转子电路桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

2.轻载下放重物 .

用于控制起 重机吊钩的 升降

运行于第三 象限。 象限。不同的 档位可获得不 同的下降速度

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(二)电动机转子电路桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

3.重载下放重物 .

用于控制起 重机吊钩的 升降运行于第四象。 运行于第四象。 可采用点动操

作的 速度较高。 速度较高。操作 方式， 方式，即将控制器 时应将凸轮控制 的手轮在下降( 的手轮在下降(反 器的手轮从零位 转)第一档与零位 迅速扳至第五档， 迅速扳至第五档， 之间来回扳动以点 中间不允许停留， 中间不允许停留， 动起重电动机， 动起重电动机，并 在往回操作时也 一样， 一样，以免引起 配合制动器便能实 重物高速下降而 现较准确的定位。 现较准确的定位。 造成事故

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(三)保护电路桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

电路有欠压、零压、零位、过流、 电路有欠压、零压、零位、过流、行程终端限 欠压 位保护和安全保护共六种保护功能 位保护和安全保护共六种保护功能 1.欠压保护 . 2.零压保护与零位保护 接触器KM本身具有欠电压保护的功能， 本身具有欠电压保护的功能， 接触器 采用按钮SB起动，SB动合触点与 起动， 动合触点与 动合触点与KM的自 采用按钮 本身具有欠电压保护的功能 起动 的自 当电源电压不足时(低于额定电压的85%), 当电源电压不足时(低于额定电压的 (), 锁动合触点相并联的电路，都具有零压(失 锁动合触点相并联的电路，都具有零压 KM因电磁吸力不足而复位，其动合主触点 因电磁吸力不足而复位， 因电磁吸力不足而复位 保护功能，在操作中一旦断电， 压)保护功能，在操作中一旦断电，必须再 和自锁触点都断开，从而切断电源。 和自锁触点都断开，从而切断电源。 次按下SB才能重新接通电源 才能重新接通电源。 次按下 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 还必须将凸轮控制器旋回中间的零位， 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” 这一保护作用称为“零位保护”

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(三)保护电路桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

电路有欠压、零压、零位、过流、 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 .安全保护 5.行程终端限位保护 . 4. . 如上所述， 如上所述，起重机的控制电路往往采用过流 在KM的线圈支路中，还串入了舱口安全开 的线圈支路中， 的线圈支路中 分别提供 行程开关SQ1、SQ2分别提供 正、反转 分别提供M2正 行程开关 、 继电器作过流(包括短路、。在平时，应 过 继电器作过流(包括短路、过载)保护， 过载)保护 SQ6和事故紧急开关 和事故紧急开关SA1。在平时， , 关如M2驱动小车，则分别为小车的右行和 和事故紧急开关 驱动小车， ( 驱动小车 流继电器KA0、KA2的动断触点串联在 的动断触点串联在KM 流

继电器 的动断触点串联在 关好驾驶舱门， 被压下( 关好驾驶舱门、使SQ6被压下(保证桥架 ， 被压下 左行)的行程终端限位保护， 左行)的行程终端限位保护，其动断触点 线圈支路中，一旦出现过电流便切断KM, 线圈支路中，一旦出现过电流便切断 ， 上无人),才能操纵起重机运行； ),才能操纵起重机运行 上无人),才能操纵起重机运行；一旦发 分别串联在KM的自锁支路中。 的自锁支路中。 分别串联在 的自锁支路中 从而切断电源。此外，,可断开 从而切断电源。此外，KM的线圈支路采用 生事故或出现紧急情况， 的线圈支路采用 生事故或出现紧急情况 可断开SA1紧急 紧急 熔断器FU作短路保护 熔断器 作短路保护。 停车。 作短路保护。 停车。

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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 由于主令控制器与磁力控制屏组成的控 利用主令控制器发出动作指令， 控制屏中各相应接触器动作，成本高， 制电路较复杂，使用元件多， 控制屏中各相应接触器动作，来换接电 制电路较复杂，使用元件多 成本高， 路，控制起升机构电动机按与之相应的 故一般在下列情况下才采用： 故一般在下列情况下才采用： 运行状态来完成各种起重吊运工作， 运行状态来完成各种起重吊运工作， 拖动电动机容量大，凸轮控制器容量不够。 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600 600次 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， 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。 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。 起重机要求有较好的调速、点动等运行性能。

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提升机构PQRl0B 提升机构 主令控制电路

零电压继电器， 零电压继电器，实 现零压保护， 现零压保护，并为 软化特性用电阻 起动作准备 起动加速电阻 反接制动电阻

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一、提升重物的控制桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

预备档 提升档

正转抱闸松开

位至上升“ 位时 位时， 从“2”位至上升“6”位时，SA8~SA12依次 位至上升 依次 相继闭合， ~ 各段转子电阻逐级短接 相继闭合，R2~R6各段转子电阻逐级短接

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二、下降重物的控制桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

倒拉反接制动

强力下放

预备档。制动器未打开。R1、R2 预备档。制动器未打开。 、 被短接。 被短接。该档不能停

留

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二、下降重物的控制桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

在下降前3档接入。 在下降前 档接入。对由于重 档接入 出现不下降， 量估计不准 ，出现不下降， 反而上升的情况进行保护。 反而上升的情况进行保护。

适用于重载低速下放。 适用于重载低速下放。 强迫下放。从4-5-。电动 强迫下放。 - - 转速逐步升高。 转速逐步升高 适用于中载低速下放。 电动 适用于中载低速下放6转速逐步升高。 机运行于倒拉反接制动。 机运行于倒拉反接制动。 在6档，转子回路只串入电阻 。 档 转子回路只串入电阻R7。 机运行于倒拉反接制动。 机运行于倒拉反接制动。

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PQR10B型主 型主 令控制器控制 电动机机械特性

上升6档 上升 档

4,5,6档 ， , 档 强迫下放

下降1, , 下降 ，2,3 档，倒拉反接 制动下放

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三、电路的联锁与保护桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

为避免中间的高速， ①由强力下降过渡到倒拉反接制动下降，避 为避免中间的高速，在控制器手柄由下降 由强力下降过渡到倒拉反接制动下降， 扳回至下降“ 时 应躲开下“ “6”扳回至下降“3”时，应躲开下“5”、 扳回至下降 免重载时高速的保护。对于轻型载荷， 、 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“ 在控制电路中将触 两条特性。 将控制器手柄置于下降“4”、“5”、“6” 下“4”两条特性。为此， 、 两条特性 为此， 、 点KM2(16-24)、KM9(24-23)串联后接在控 、 串联后接在控 档位进行强力下降。 档位进行强力下降。若此时重物并不是轻型 制器触点SA8与接触器 与接触器KM9线圈之间 线圈之间， 制器触点 与接触器 载荷，由于司机估计失误， 线圈之间，当控 载荷，由于司机估计失误，将控制器手柄扳 制器手柄由下降“ 扳回至下降 在下降“ 档位，此时电动机在重力转矩与 档位， 扳回至下降“ 或下 制器手柄由下降 在下降“6”档位“6”扳回至下降“3”或下 电磁转矩共同作用下， 仍保持通电吸合 档时， 降“2”档时，接触器，运行在再生制动状态。 电磁转矩共同作用下 运行在再生制动状态。 档时 接触器KM9仍保持通电吸合 状态，转子中始终串入常串电阻R7,电动 为此，应将控制器手柄从下降“ , 状态，转子中始终串入常串电阻6”位扳回至 为此 应将控制器手柄从下降“ 位扳回至 机仍运行在特性6/上，由a点经 点平稳过 下降“ , 点经b’点平稳过 机仍运行在特性 在这过程中，工作点将由a下降“3”,位，在这过程中，工作点将由 上 点经 渡到B点 不致产生高

速下降。 b-c-d-e-f-B,最终在 点以低速稳定下降。 点以低速稳定下降。 渡到 点，不致产生高速下降。 ,最终在B点以低速稳定下降

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三、电路的联锁与保护桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

②确保反接制动电阻串入情况下进行制动下 为此， 为此，一方面在控制器触点闭合顺序上保证 降的环节。当控制器手柄由下降“ 扳到下 降的环节。当控制器手柄由下降“4”扳到下 断开后， 才闭合； 在SA8断开后，SA6才闭合；另一方面增设 断开后 才闭合 断开， 闭合， 降KMl(11—12) 断开， 11-12)常闭触 时 闭合 了“3”时，触点)与KM9(SA6闭合，接触 ( 触点SA5断开 ( ) 断电释放， 通电吸合， 断 器KM2断电释放，而KMl通电吸合 断电释放 通电吸合 点相并联的联锁触点。这就保证在KM9断 点相并联的联锁触点。这就保证在，电动机 处于反接制动状态， 处于反接制动状态，为避免反接时过大的冲 电释放后KMl才能通电并自锁工作。此环节 才能通电并自锁工作。 电释放后 才能通电并自锁工作 击电流，应使接触器KM9断电释放，以便 断电释放， 击电流，应使接触器 断电释放 还可防止由于KM9主触点因电流过大而发 还可防止由于 主触点因电流过大而发 接入反接电阻，且只有在KM9断电后才使 接入反接电阻，且只有在 断电后才使 生熔焊使触点分不开、将转子电阻R1~ 生熔焊使触点分不开、将转子电阻 ~R6 KMl吸合。 吸合。 短接，只剩下常串电阻 ，此时若将控制 短接吸合 ，只剩下常串电阻R7, 器手柄扳于提升档位将造成转子只串R7发 器手柄扳于提升档位将造成转子只串 发 生直接起动事故。 生直接起动事故。

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三、电路的联锁与保护桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制

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“ 时断开机械制动的环节。在控制器下降“3” 档位与下降“ 档位转换时 接触器KM1、 档位转换时， 档位与下降“4”档位转换时，接触器 、 KM2之间设有电气互锁，在这换接过程中， 之间设有电气互锁， 之间设有电气互锁 在这换接过程中， 必有一瞬间其两个接触器均处于断电状态， 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 断电释放， 将使制动接触器 断电释放 机在高速下进行机械制动。为此， 机在高速下进行机械制动。为此，在KM3 线圈电路中设有KMl、KM2、KM3三对触点 线圈电路中设有 、 、 三对触点 构成的并联电路。这样， 实现自锁， 构成的并联电路。这样，由KM3实现自锁， 实现自锁 确保在KMl、KM2换接过程中，KM3始终通 换接过程

中， 确保在 、 换接过程中 始终通 避免了发生换接时的机械制动。 电，避免了发生换接时的机械制动。