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小型桥式起重机的电气工作原理

时间:2022-11-24 16:13人气:编辑:小编

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小型桥式起重机一般使用4台电动机驱动,包括一台吊钩电动机,一台小车电动机和两台大车电动机。根据起重装置的技术特点,通常4台电动机均使用绕线转子型异步电动机。考虑到经济技术上的合理性要求,小型桥式起重机使用的电动机选用凸轮控制器对其启动、调速、正反转进行控制。凸轮控制器的型号规格很多,图2是KT12-25J系列凸轮控制器的外形结构。

1.小车控制电路

小型桥式起重机的小车与吊钩的控制电路几乎相同,现以小车电气控制电路为例介绍其工作原理。相关电路见图3。

使用凸轮控制器QM(图3中将凸轮控制器标记为QM)可以控制绕线转子型电动机的正反转,以及转子绕组上串联电阻的切除,它的手轮可向左、向右旋转,以实现对电动机的正转或反转控制。每种旋转方向各有5挡,用来依次切除绕线转子异步电动机转子回路中的电阻,用来调节启动电流,并可实现调速。

图3电路中使用的凸轮控制器有12对触点,其中有4对是用来对电动机进行正反转控制用的,即图3中的触点1~4;有5对是用来依次切除启动电阻的,即图3中的触点5~9;而10~12这3对触点则用于0位保护或行程保护(限位保护)。


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【提示】用凸轮控制器操作控制绕线转子型异步电动机,在其转子回路中串联的电阻R是非对称型的,即每相转子绕组上串联的电阻,阻值并不相等,这是为了在保证电动机顺利启动的前提下,尽量减小凸轮控制器的触点数量。


所谓小车的运行控制,是对桥式起重机桥架上的起重机构左右运动的控制。除此之外,桥式起重机还有大车运行的控制。大车是桥式起重机桥架整体沿轨道前进、后退的运动。大车的运动应有两侧轨道上的两台电动机驱动。当然桥式起重机还有用来升降重物的吊钩作上下垂直运动,也须由绕线转子型异步电动机配合凸轮控制器进行控制。

图3中点画线方框内是凸轮控制器QM的电路结构,控制器的手轮左旋或右旋各有5挡,还有中间一个0位挡。与每一挡对应的各个触点的通断情况,则须看某触点在各挡位线上有无小黑点。有黑点表示接通,没有黑点表示断开。

若启动电动机,须操作凸轮控制器使其处于0位。然后点按启动按钮SB,参见图3,这时交流接触器KM的线圈供电通路被接通,路径如下:电源L3→隔离开关QS→熔断器FU→启动按钮SB→凸轮控制器的触点12(凸轮控制器在0位时接通)→行程开关SQ6→紧急开关SA1→电流继电器KA2常闭触点(KA2是一只双线圈的电流继电器)→电流继电器KA0常闭触点(KA0是一只单线圈的电流继电器)→接触器KM线圈→熔断器FU→隔离开关QS→电源L1,如此接触器KM线圈得电吸合,其主触点闭合。之后接触器KM的线圈经过另一条通路实现自保持,这条通路是:电源L3→隔离开关QS→熔断器FU→接触器辅助常开触点KM-1→凸轮控制器的触点11(凸轮控制器触点11在0位及右旋1~5挡时均接通)→行程开关SQ2的常闭触点→接触器辅助常开触点KM-2→行程开关SQ6→紧急开关SA1→电流继电器KA2常闭触点→电流继电器KA0常闭触点→接触器KM线圈→熔断器FU→隔离开关QS→电源L1。

这时由于凸轮控制器处在0位,其它触点1、2、3、4、5、6、7、8、9均断开,所以这时电动机处于待启动状态。如果需要桥式起重机的小车向右移动,则将凸轮控制器手轮向右旋转至1挡,由图3可见,其触点1、3闭合,L1和L2相电源经接触器KM的主触点、电流继电器的线圈、凸轮控制器的触点1、3送达电动机的定子绕组,而L3相电源也同时送达电动机的定子绕组,电动机M2开始启动。由于此时凸轮控制器的触点5、6、7、8、9均不闭合,所以,电动机的转子回路接入全部电阻进入启动状态。电阻值此时最大,限制了启动电流,也保证了较大的启动转矩。

随着电动机转速的逐渐增高,转子电流也相应减小,即可将凸轮控制器的手轮由1挡转向2挡,此时会有一段电阻被切除,电动机转速会有加速。随着手轮挡位的逐次旋转,当旋转至5挡时,转子回路中的电阻将全部切除,电动机即可进入正常运转状态。

当然,桥式起重机的小车左右运动的行程毕竟不会很长,所以,也可根据运行情况,将手轮停留在1~5挡中间的一个合适挡位,让小车以一个合适的速度移动。并不一定需要每次移动小车都将凸轮控制器旋转至5挡的较高行走速度。

当小车向右移动到极限位置,司机因故未能及时将手轮回转至零位停车时,将会撞击到行程开关SQ2,这会使交流接触器线圈断电,保护设备安全。保护停机后,制动电磁铁YB2线圈也同时断电,对小车进行制动。

若遇这种情况,司机应在保护停机后,将凸轮控制器的手轮操作至0位,点按按钮SB使接触器KM线圈得电动作,然后操作凸轮控制器的手轮向左旋转,让小车离开保护停机的位置。

小车向左移动时,接触器KM线圈得电的电路通道与向右移动相同,而接触器的自保持电路略有不同,这个自保持通路是:电源L3→隔离开关QS→熔断器FU→接触器辅助常开触点KM-1→凸轮控制器的触点10→行程开关SQ1的常闭触点→接触器辅助常开触点KM-2→行程开关SQ6→紧急开关SA1→电流继电器KA2常闭触点→电流继电器KA0常闭触点→接触器KM线圈→熔断器FU→隔离开关QS→电源L1。

在凸轮控制器手轮左旋操作时,电动机的运转方向与右旋时相反,这是由于凸轮控制器的触点在手轮左旋时,其触点2、4接通(见图3),这与手轮右旋时触点1、3接通不同,它使加到电动机定子绕组上的电源相序发生了变化,从而实现了电动机旋转方向的转变。

继续左旋凸轮控制器手轮,同样可以逐次切除电阻并调速。

图3中,有几个元器件的编号顺序不是从1开始,例如电动机M2,制动电磁铁YB2;或者未与已有的同类元件顺序编号,例如行程开关SQ6。这是因为图3电路是桥式起重机整机电路的一部分,元件编号是其在整机电路中的编号。这里分析了起重机整机电路中的小车电路,为分析整机电路打下了基础。整机电路中的小车电路将绘制的更加简洁。


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