知识点：交流桥式起重机控制线路与原理 主讲教师：冯泽虎.

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1 知识点：交流桥式起重机控制线路与原理 主讲教师：冯泽虎

2 目 录 1 凸轮控制器及其控制线路 2 主令控制器与控制线路 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析

3 交流桥式起重机控制线路与原理 由于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，对起重机的电动机采用 凸轮控制器直接控制和 主令控制器控制 两种控制方式。

4 1 凸轮控制器及其控制线路 1）凸轮控制器的结构 凸轮控制器由机械结构、电气结构、防护结构等三部分组成。 凸轮控制器的机械结构

5 1 凸轮控制器及其控制线路 （1）电路特点 ①凸轮控制器控制电路是可逆对称电路。电动机工作情况完全相同，仅是电源进线两相互换；
② 为减少转子电阻段数及控制转子电阻的触点数，采用凸轮控制器控制绕线型电动机时，转子串接不对称电阻。 ③用于控制提升机构电动机时，提升与下放重物，电动机处于不同的工作状态。提升：一档为预备级，二，三，四，五速度依次提高；下降时：1到5

6 （2）控制线路分析 1 凸轮控制器及其控制线路 凸轮控制器原理图

7 1 凸轮控制器及其控制线路 ①主电路分析 凸轮控制器操作手柄使电动机定子和转子电路同时处在左边或右边对应各档控制位置。左右两边转子回路接线完全一样。当操作手柄处于第一档时，各对触点都不接通，转子电路电阻全部接入，电动机转速最低。而处在第五档时，五对触点全部接通 ，转子电路电阻全部短接，电动机转速最高 ②控制电路分析 凸轮控制器的另外三对触点串接在接触器 KM 的控制回路中，当操作手柄处于零位时，触点 1-2 、 3-4 、 4-5 接通，此时若按下 SB 则接触器得电吸合并自锁，电源接通，电动机的运行状态由凸轮控制器控制。 ③保护联锁环节分析 控制器 3 对常闭触点用来实现零位保护、并配合两个运动方向的行程开关 SQ1 、SQ2 实现限位保护。

8 2 主令控制器与控制线路 凸轮控制器组成的控制线路具有结构简单、操作维护方便、经济性能好等优点，但也存在严重不足，如调速性能较差、触点容量较小等。为此，当电动机容量较大，工作繁重，操作频繁，调速性能要求较高时，采用主令控制器。它主要作为起重机、轧钢机等生产机械控制站的遥远控制。

9 2 主令控制器与控制线路 （1）主令控制器的结构
主令控制器的结构及动作原理基本上与凸轮控制器相同，也是靠凸轮来控制触点系统的通断。但它的触点小，操作轻便，允许每小时接电次数较多，适用于按顺序操作多个控制回路，且其触点系统多为桥式触点，并用银及其合金材料制成。一般由接触元件、凸轮、定位机构，转轴、面板及其支承件等组成。

10 主令控制器与控制线路 2 （2）提升机构磁力控制器控制系统
磁力控制器由主令控制器与磁力控制盘组成。将控制用接触器、继电器、刀开关等电器元件按一定电路接线，组装在一块盘上，称作磁力控制盘。 主钩提升机构磁力控制器控制系统

11 2 主令控制器与控制线路 （3）控制电路的保护措施 ①由强力下降过渡到制动下降，为避免出现高速下降的保护。
②保证反接制动电阻串入的条件下才进入制动下降的联锁。 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。 ④顺序联锁保护环节 ⑤完善的保护

12 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 20/5t桥式起重机典型电气电路原理图如图所示。它由电源电路、大车电动机、小车电动机、副钩电动机、主钩电动机与主钩定子、转子等部分组成 20/5t桥式起重机典型电气电路原理图

13 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （1）桥式起重机的供电特点
桥式起重机的电源由公共的交流电网供电，由于起重机的工作是经常移动的，因此其与电源之间不能采用固定连接方式。一般采用软电缆供电，且大车在导轨沙锅内移动以及小车沿其大车上的导轨移动时，软电缆能随其伸展和叠卷。也可采用滑线和电刷供电，即三相交流电源经由三根主滑线与电刷送入操纵室中的保护箱，再经穿导线送至大车桥架上的大车电动机、大车电磁铁及交流控制站。

14 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （2）电气与保护设备分析
桥式起重机的大车桥架跨度较大，两侧装置两个主动轮，分别由两台同型号、同规格的电动机M3和M4驱动，两台电动机的定子并联在同一电源上，由凸轮控制器AC3控制，沿大车轨道纵向两个方向同速运动。限位开关SQ3和SQ4作为大车前后两个方向的终端限位保护，安装在大车端梁的两侧。YB3和YB4分别为大车两台电动机的电磁抱闸制动器，当电动机通电时，电磁抱闸制动器的线圈得电，使闸瓦与闸轮分开，电动机可以自由旋转；当电动机断电时，电磁抱闸制动器失电，闸瓦抱住闸轮使电动机被制动停转。

15 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （3）主交流接触器KM的控制分析
将副钩、小大车凸轮控制器的手柄置于“0”位，联锁触头AC1-7、AC2-7、AC3-7(9区)处于闭合状态，关好横梁栏杆门（SQ8、SQ9闭合）及驾驶舱门（SQ7闭合），合上紧急开关QS4,按下启动按钮SB，交流接触器KM线圈得电，主触点闭合，两副常开辅助触点闭合自锁。KM吸合将两相电源（U12、V12）引入各凸轮控制器，另一相电源经总过电流继电器KA0后（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，电动机不会运转。

16 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （4）主钩控制电路分析 主钩电动机采用主令控制器配合电磁控制柜进行控制 ①主钩启动准备
将主令控制器AC4手柄置于零位，触头S1(18区)处于闭合状态，合上电源开关QS1(1区)、QS2(12区)、QS3(16区)，接通主电器好玩控制器电源。此时欠电压继电器KV线圈（18区）得电，其常开触头（19区）闭合自锁，为主钩电动机M5启动控制做好准备。

17 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （4）主钩控制电路分析 ②主钩上升控制 它由主令控制器AC4通过接触器控制，控制流程如下：

18 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （4）主钩控制电路分析 ③主钩下降控制
主钩下降有6挡位置。“J”、“1”、“2”挡为控制下降位置，防止在吊有重载下降时速度过快，电动机处于倒拉反接制动运行状态；“3”、“4”、“5”挡为强力下降位置，主要用于轻负载时快速强力下降。

19 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （4）主钩控制电路分析 ③主钩下降控制

20 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （4）主钩控制电路分析 ④副钩控制电路
副钩凸轮控制器AC1共有11个位置，中间位置是零位，左、右两边个有位置，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副触头，其中4对常开主触头控制M1定子绕组的电源，并换接电源相序以实现M1的正反转；5对常开辅助触头控制M1转子电阻1R的切换；3对常闭辅助触头作为联锁触头，其中AC1-5和AC1-6为M1正反转联锁触头，AC1-7为零件随联锁触头。

21 3 20/5t桥式起重机典型电气电路分析 （5）小车控制电路
小车的控制与副钩的控制相似，转动凸轮控制器AC2手轮，可控制小车在小车轨道上左右运行。 （6）大车控制电路 大车的控制与副钩和小车的控制相似。由于大车由两台电动机驱动，因此，采用同时控制两台电动机的凸轮控制器AC3，它比小车凸轮控制器多5对触头，以供短接第二台大车电动机的转子外接电阻。大车两台电动机的定子绕组是并联的，用AC3的4对触头进行控制。

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