桥式起重机电气控制系统ppt课件.ppt

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1、电气控制技术与技能训练,电气控制技术与技能训练 电子教案,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.1 桥式起重机概述 起重机分类:桥式、门式、塔式、旋转式。桥式起重机又称行车、天车,尤以吊钩桥式起重机多用。4.1.4 桥式起重机的主要机构及运动形式结构:1.桥架 2.大车移行机构3.小车 4.提升机构 5.驾驶室桥式起重机的运动形式:起重机由大车电动机驱动沿车间两边轨道作纵向(前后)运动。小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架主梁上的轨道作横向(左右)运动。提升电动机驱动重物作升降运动。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.1.2 桥式起重机的主要技术参数 1.起重量 单钩:5t、10t 双钩:15

2、/3t、20/5t、30/5t、50/10t、75/20t、100/20t、125/30t、150/30t、200/30t、250/30t,分子为主钩起重量,分母为副钩起重量。2.跨度 3.提升高度 4.运行速度 5.提升速度 提升速度30m/min 空钩速度:高达提升速度两倍 着陆低速46m/min 6.负载持续率 工作时间与工作周期时间之比,用Fs%表示。标准负载持续率:15%、25%、40%、60%。7.工作类型 有轻级、中级、重级和特重级四种。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.1.3 桥式起重机的电力拖动特点及控制要求1.电力拖动系统的构成 小车电动机一台、大车电动机一至二台、提升

3、电动机一至二台。2.对起重电动机的要求 起重机负载图如右 提升机构四个工作阶段:升降重物及空钩。大、小车二个工作阶段:平移重物及空钩。停歇二个阶段:装卸货 一个工作周期10min。三台电动机均为断续周期工作方式,电动机启制动频繁,为缩短启制动时间,减少启动、制动损耗,起重机转子制成细长形,使飞轮惯量GD2减少。,第4章 桥式起重机电气控制系统,(1)起重机宜选用起重型断续周期工作制电动机,该机应启动电流小,启动转矩大。(2)能电气调速 选用绕线型异步电动机转子串电阻调速。(3)能适应较恶劣的工作环境和机械冲击。3.对电气控制系统的要求(1)具有合适的升降速度,空钩能快速升降。(2)调速范围 3

4、:1,高者510:1。(3)有适当的低速区(4)提升第一档为预备级,用于消除传动系统齿轮间隙,张紧钢丝绳。(5)起重机负载为位能性恒转矩负载,要有电动下放(强力下放)、倒拉反接制动下放及发电反馈制动下放三种下放负载方式。(6)电气与机械双重制动。(7)要有完备的电气保护与联锁环节。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.2 起重电动机的工作状态 大车、小车移行机构的电动机其负载为反抗性恒转矩负载Tf(摩擦转矩负载),电动机工作在正向电动与反向电动状态。提升机构电动机其负载为位能性恒转矩负载Tw与反抗性恒转矩负载Tf之综合。4.2.1 提升负载时电动机的工作状态 T=TL=Tf+Tw 正向电动状态

5、 T为电动机电磁转矩,TL为负载转矩。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.2.2 下放负载时电动机的工作状态 下放负载时电动机的三种工作状态1.反转电动状态 TfTw,负载很轻,不能依靠自重下降,而电动下放,称强力下放。T=TL=Tf-Tw Tf=T+Tw,第4章 桥式起重机电气控制系统,2.发电反馈制动状态 轻载高速下放 T=TL=Tw-Tf,T+Tf=Tw,此时Tw为原动转矩。要点:电源相序反接,产生顺时针方向的旋转磁场。Tw拉着电动机反转其转速超过反向同步转速,与旋转磁场同向。按相对运动原理决定某一时刻N.S极下转子导体切割磁力线方向,N极下导体向左,S极下导体向右。按右手定则决定转子

6、导体感应电动势和电流方向。按左手定则决定转子导体受力方向,即可知电磁转矩T方向与转子转速n相反。,第4章 桥式起重机电气控制系统,3.倒拉反接制动状态 中载、重载的低速下放 T=TL=Tw-Tf,T+Tf=Tw,Tw为原动转矩要点:电动机定子电源相序与提升时相序同,产生逆时针方向的旋转磁场。为限制制动电流,转子串大电阻。Tw拉着电动机反转,与旋转磁场方向相反。按相对运动原理决定某一时刻N.S极下转子导体切割磁力线方向,N极下导体向左,S极下导体向右。按右手定则决定转子导体感应电动势和电流的方向。按左手定则决定转子导体受力方向,即可知电磁转矩T方向与转子转速n相反。,第4章 桥式起重机电气控制系

7、统,4.3 凸轮控制器的控制电路4.3.1 电路特点1.可逆对称电路 凸轮控制器左右各档其触点通断情况对称,故电动机正反转工作情况完全相同。2.绕线型异步电动机转子在每一档均串接三相不对称电阻。3.用于控制提升机构时(1)提升负载第一档为预备级,消除齿轮间隙,二至五档转速逐渐升高,电动机工作于正向电动状态。(2)下放负载,电动机工作于反向发电反馈制动状态,只能在下放第五档工作。(3)轻载下放Tw Tf 时,电动机工作于反向电动状态强力下放,可在下放第一至五档工作,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.3.2 主电路分析 各电器作用介绍 在凸轮控制器手柄不同位置,电动机转子各相接入的电阻均不相同,

8、可得不同的转速。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.3.3 控制电路的分析 注意:下放重载时,凸轮控制器手柄应由零位直接扳至下放第五档,中间不得停留。为使下放负载时准确定位,将手柄在下放第一档与零位间来回操作,由电磁抱闸配合便可获得下放低速。4.3.4 保护电路分析 1.欠电压保护 2.失电压保护与零位保护 3.过电流保护与短路保护 4.行程终端限位保护 5.安全保护,第4章 桥式起重机电气控制系统,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.4 主令控制器的控制电路4.4.1 电路特点 1.主令控制器上升与下放各档,其触点通断情况是不对称的,使负载获得不同的上升和下放速度。2.绕线型异步电动机转子

9、在每一档均串接三相对称电阻。3.提升负载第一档为预备级,消除齿轮间隙,二至六档转速逐渐升高,电动机工作于正向电动状态。4.下放降J档亦为预备级,电磁制动器未松开,将电动机刹住,防止重物溜钩,并可在空中平移。5.下放第一、二档用于下放重载,电动机工作于倒拉反接制动状态,获得稳定下放低速。6.下放第三至五档用于轻载下放,且其位能转矩小于摩擦转矩,电动机工作于反向电动状态,强力下放负载。7.轻载下放,但其位能转矩大于摩擦转矩,电动机工作于反向发电反馈状态,只可在下放第五档工作。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.4.2 提升重物的控制电路分析 各电器作用介绍 图4-14 PQR10B 主令控制器控

10、制提升机构电动机机械转性,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.4.3 下放重物的控制电路分析 特点:1.降J档及下放一、二档,绕线型异步电动机定子按上升相序接通三相电源,电动机均工作于倒拉反接制动状态。但降J档电磁制动器无电,将电动机刹死。从降J至下放二档,转子外接电阻越来越大,电动机下放重载的转速越来越高,但均低于同步转速。2.若下放空钩或空载时误将主令控制器手柄置于下放第一、二档,如果此时电动机的启动转矩比负载转矩还大,将出现负载不降反升的现象。此时应立即将手柄扳至下放各档,就可避免此现象的发生。3.下放第三、四、五档为强力下放,电动机工作于反向电动状态,从下放第三至第五档,转子外接电阻越

11、来越小,电机下放轻载的转速越来越高,但不超过同步转速。4.下放第五档亦可用于轻载下放高速,此时电动机工作于反向发电反馈制动状态,电动机转速稍高于同步转速。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.4.4 保护电路分析 1.由强力下放过渡到反接制动下放时,避免重载时高速下放的保护环节 重载高速下降的成因:重载时手柄却置于下放五档。手柄从下五档推回下二档时,在换挡过程中产生更高的重载下放速度。消除方法:将触点KM217-24与KM924-25串联后跨接于触点SA8与线圈KM9之间构成自锁电路,使得手柄通过下四、下三档时,电动机仍在下五档工作,不会出现换挡时的高速。2.保证转子串入反接制动电阻的情况下,

12、电动机才进入倒拉反接制动下放的联锁环节。3.制动下放档位(下二档)与强力下放档位(下三档)相互转换时防止出现机械制动的保护环节。4.顺序联锁保护环节。5.完善的保护环节:过电流保护、零电压保护与零位保护、短路保护、限位保护等。,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.5 15/3t 桥式起重机电气控制系统简单介绍4.5.1 供电特点,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.5.2 15/3t 桥式起重机各运动机构的电气控制,第4章 桥式起重机电气控制系统,表4-1 副钩小车凸轮控制器2SA-3SA触点工作状态表,表4-2 大车凸轮控制器4SA触点工作状态表,第4章 桥式起重机电气控制系统,4.5.3 电气控制系统的保护、照明及信号电路1.电气控制系统的保护 2.电气控制系统的照明及信号电路,

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