第四章桥式起重机和电梯电气控制

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第四章桥式起重机和电梯电气控制桥式起重机概述起升机构的电气控制运行机构的电气控制起重机的保护电梯概述电梯的机械系统交流集选控制电梯电气系统电梯电力拖动的调整


第一节桥式起重机概述

桥式起重机的构造与分类桥式起重机的主要技术参数桥式起重机对电力拖动和电气控制要求起重机电动机的工作状态分析

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桥式起重机的构造与分类返回

* 桥式起重机的构造

桥架，大车运行机构，装有起升机构和小车运行机构的小车，电气控制设备等。

* 桥架：是桥式起重机的基本构件。

主梁，端梁，走台等组成。

* 大车运行机构

分别驱动和集中驱动。

* 小车

起升机构和小车运行机构组成，采用集中驱动方式。

* 分类

单主梁起重机，双主梁起重机


桥式起重机的主要参数返回

* 起重量

指被起升物的重量，有额定起重量和最大起重量两个参数。

* 跨度

起重机两端车轮中心线间的距离，即大车轨道中心线间的距离。

* 起升高度

吊具或抓取装置的上极限位置与下极限位置之间的距离。

* 工作速度

吊物（或其它取物装置）在稳定运动状态下，额定载荷时的垂直位移速度。包括起升速度及大、小车运行速度。

* 工作级别

是根据起重机利用等级和载荷状态划分的，反映了起重机的工作特性。


对电力拖动和电气控制的要求返回

* 起重用电动机的特点1 、电动机按断续周期工作制设计制造，其代号为 S3 。

2 、具有较大的起动转矩和最大转矩，适应重载下的起动、制动和反转。

3 、电动机转子制成细长形，转动惯量小，减小了起、制动时的能量损耗。

4 、制成封闭型，具有较强的机械结构，有较大的气隙，以适应多尘土和较大机械冲击的工作环境；具有较高的耐热等级，允许温升较高。

* 提升机构与移动机构对电力拖动自动控制的要求1 、具有合理的升降速度。

2 、具有一定的高速范围（ 2-3 ）

3 、为消除传动间隙，将钢丝绳张紧，以避免过大的机械冲出，提升的第一档应作为预备级，该级起动转矩一般限制在额定转矩的一半以下。

4 、下放重物时，依据负载大小，拖动电动机可运行在下放电动状态、倒拉反接制动状态、超同步制动状态或单相制动状态。

5 、必须设有机械抱闸以实现机械制动


起重机电动机的工作状态分析

* 提升物品时电动机的工作状态* 下降物品时电动机的工作状态1 、反转电动状态2 、再生制动状态3 、倒拉反接制动状态4 、单相制动状态

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提升物品时的电动状态


下放物品时的三种工作状态


单相制动时电动机接线


第二节起升机构的电气控制返回

* 凸轮控制器的起升机构控制电路

* 主令控制器起升机构的电路


返回凸轮控制器的起升机构控制电路

* 电路特点1 、可逆对称电路

2 、基于凸轮控制器触点数量的限制，为获得尽可能多的高速级，电动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 .

提升重物时 , 控制器的第一档为预备级 , 用于张紧钢丝绳 , 在二、三、四、五级时提升速度逐渐提高

下放重物时，将控制器手柄从零位迅速扳至第五档，中间不允许停留。往回操作时也应从下降第五档快速扳至零位，以免引起重物的高速下落而造成事故。

轻载提升，第一档为起动级，第二、三、四、五档提升速度逐渐提高，但提升速度变化不大。下降时若吊物太轻不足以克服摩擦转矩，电动机工作在强力下降状态，即电磁转矩与重物力矩方向一致。

* 控制线路分析1 、主电路分析

2 、控制电路分析


KT14-25/1 型凸轮控制器电气原理图返回


主令控制器控制起升机构的电路* 主令控制器是用来按顺序操纵多个控制回路的主令电器。主要用于电力拖动系统中，按

一定操作分合触头，向控制系统发出指令，通过接触器以达到控制电动机的启动、制动、高速及反转的目的。主要用于起重机，轧钢机等的控制。

* 主令控制器控制线路主要特点由主令控制器控制各接触器，再由接触器控制电动机的工作状态。

* 主令控制器控制线路的分析1 、控制屏的工作过程2 、提升和下降控制过程


PQR10B 型主令控制电气原理图


主令控制器触头开合表下降

零位

上升

SA 强力制动06 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6

1 +

2 + + +

3 + + + + + + + + +

4 KM3 + + + + + + + + + + +

5 KM2 + + +

6 KM1 + + + + + + + + +

7 KM4 + + + + + + + + + + +

8 KM5 + + + + + + + + +

9 KM6 + + + + + +

10 KM7 + + + +

11 KM8 + + +

12 KM9 + +

KHV + + + + + + + + + + + + +


PQS1 型主令控制电路图返回

* 控制电路的特点1 、可逆不对称电路。

2 、主令控制器档数为 3-0-3 ， 11 个回路。

3 、电动机转子串接电阻级数

4 、下降“ 1” 档为倒拉反接制动档，可实现重型负载的低速下降。

5 、下降“ 2” 档为单相制动档，实现轻载时的低速下降。

6 、下降“ 3” 档为再生制动档，可获得高于同步转速的高速下降。

7 、停车时，电路保证制动器驱动元件先于电动机 0.6s停电，防止溜钩。

8 、采用时间继电器 KT1延迟电动机可逆运行转换时间，防止接触器 KM1-KM3 、 KM3-KM2 可逆转换时可能造成的相间短路。

9 、重型载荷是，在某些场合需要经常使用点动操作，可对控制器进行“ 0”-“ 下降 2”“0”的操作。


PQS1 型主令控制电路图* 电路工作情况分析一、提升重物的控制1 、控制器手柄由“ 0” 位扳至上升“ 1” 位。

2 、控制器手柄由上升“ 1” 位扳至上升“ 2” 位。

3 、控制器手柄由上升“ 2” 位扳至上升“ 3” 位。

二、下降重物的控制1 、控制器手柄由“ 0” 位扳至下降“ 1” 位。

2 、控制器手柄由下降“ 1”扳至下降“ 2” 位。




6 、控制器手柄由提升或下降扳回“ 0” 位。

7 、换相时间继电器 KT1 ，以延长可逆转换时间，防止接触器 KM1-KM3 、 KM3-KM2 可逆转换时可能造成的相间短路。

三、点动操作控制

PQS1 型主令控制电路图


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*PQY 型主令控制电路分类PQY1 型：控制 1 台电动机；PQY2 型：控制 2 台电动机；PQY3 型：控制 3 台电动机，允许 1 台电动机单独运转；PQY4 型：控制 4 台电动机，分成两组，允许每组电动机单独运转。

*PQY2 型主令控制电路※电路特点1 、可逆对称电路；2 、主令控制器档数一数 3-0-3 ， 6 个回路；3 、电动机转子串接起动与调速电阻级数分为两种；4 、制动器驱动元件没有专门接触器控制，而是由电动机正、反转接触器 KM1 、 KM2 主

触控制，它与电动机同时通电与断电。※电路工作情况分析1 、向前控制2 、向后控制

第三节运行机构的电气控制


运行机构的电气控制返回


第四节起重机的保护返回

◆起重机的保护与联锁环节电动机过载保护，短路电流保护，失压保护，控制器的零位保护，行程限位保护，舱盖、栏杆安全开关及紧急断电保护等。

◆保护箱刀开关，接触器，过电流继电器等组成。


XQB1-250-4F/ 保护箱电路图


起重机的保护制动电磁铁与制动器※ 短行程块制动器优点：松闸、上闸动作迅速；结构简单、自重轻、外形尺寸小；松闸器的行程小；制动块与制动臂之间是铰链联接，所以瓦块与制动轮的接触好，磨损均匀。缺点：合闸时由于动作迅速有冲击，所以声响较大；由于电磁铁尺寸的限制，制动力矩较小，一般应用在制动力矩较小及制动轮直径在 100~300mm范围内的机构中。※ 长行程块式制动器优点：由于结构上增加了一套杠杆系统，制动力矩大，制动轮直径可达800mm 。缺点：电磁铁冲击大，引起机构振动，同时，电磁铁反复碰撞将降低使用寿命，需经常检修与更新。※ 液压推杆块式制动器优点：工作平稳，无噪声；允许每小时接电次数可达 720次，使用寿命长。缺点：合闸较慢，容易发生漏油。


短行程块式制动器结构简图


长行程块式制动器结构简图


液压推杆式制动器结构简图


起重机的保护返回

◆其它安全装置※ 缓冲器用来吸引大车或小车运行到终点与轨端档板相撞的能量，达到减缓冲

击的目的。※ 起升高度限位器用来防止由于司机操作失误或其它原因引起的吊钩过卷扬，从而可能

造成拉断起升钢丝绳、钢丝绳固定端板开裂脱落或挤碎滑轮等造成吊钩与重物一起下降的重大事故。

※ 载荷限制器及称量装置载荷限制器是控制起重机起吊极限载荷的一种安全装置。称量装置是用来显示起重机物品具体重量数字的装置简称电子称。


第五节电梯概述返回

※ 电梯的定义是用电力拖动，将具有乘客或载货的轿厢，运行于铅垂的两列刚性导轨之间运送乘客或货物的固定设备。

※ 电梯的分类◆ 按用途分乘客电梯，载货电梯，病床电梯，住宅电梯，服务电梯，船舶电梯，车辆电梯及自动扶梯等。

◆ 按速度分低速电梯（ v<1m/s ）快速电梯（ v<1~2m/s ）高速电梯（ v<2~4m/s ）超高速电梯（ v<5~6m/s ）

◆ 按拖动方式分交流电梯，直流电梯，液压电梯，齿轮电梯条式电梯

◆ 按有无司机分有司机电梯，无司机电梯，有 /无司机电梯

◆ 按电梯控制方式分手柄操纵控制电梯，按钮控制电梯，信号控制电梯，集选控制电梯，向下集合控制电梯，


电梯概述返回

※电梯的规格和型号◆电梯的基本规格1 、电梯的用途：指客梯、货物梯、病床梯等。2 、额定载重量：指设计规定的电梯载重量。3 、额定速度：指设计规定的电梯运行速度，单位为 m/s 。4 、拖动方式：指电梯采用动力种类，可分为交流电力拖动、直流电力拖动、液力传动等。

5 、控制方式：指对电梯运行实行操纵的方式。6 、提升高度：指从底层端站楼面至顶层端站楼面之间的垂直距离。7 、停层站数：各楼层用于出入轿厢的地点称为层站。停层站数指在建筑物内和额定载数。

8 、轿厢尺寸：指轿厢内部尺寸和外廓尺寸，以深 ×宽表示。9 、门的型式：指电梯门的结构型式。


电梯概述返回

◆电梯的型号：

1 代表产品类别，电梯，液压梯均用 T表示；2 代表产品品种，如乘客电梯、住宅电梯、载货电梯分别用 K 、 Z 、

H表示；3 代表拖动方式，交流电力拖动均用 T表示；4 代表改型代号；5 代表额定载载重量；6 代表额定速度；7 代表控制方式，如集选控制，信号控制分别用 JX 、 XH表示。

61 2 3 4 5 7 7


第六节电梯的机械系统返回

※ 曳引系统1 、组成：由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮等组成。2 、功能：输出与传递动力，使电梯运行。※ 轿厢和对重装置◆ 轿厢操纵装置；应急装置；方位指示装置；通风设备；照明设备；电梯规格标牌。

◆ 对重装置对重架；对重铁※ 门系统轿厢门；厅门※机械安全保护系统限速器装置；安全钳装置；缓冲器；


曳引系统：有齿曳引机简图


曳引系统：电磁制动器简图


轿厢和对重装置：曳引轮、曳引绳的作用


轿厢和对重装置：活动桥底式称重装置


门系统：中分式门及旁开式门


门系统：门安全触板


机械安全保护系统 1 限速器装置 2 安全钳装置 3 缓冲器一般：对重缓冲器、轿厢缓冲器按原理结构分：弹簧缓冲器、油压缓冲器


1 限速器装置


2 安全钳装置


思考题返回

1 、 XQB1-250-4F/ 型保护箱的电气原理图的组成。

2 、短行程块式制动器，长行程块式制动器，液压推杆式制动器的优、缺点。

3 、缓冲器、起升高度限位器、载荷限制器及称量装置的作用。

4 、电梯的分类。

5 、电梯的基本规格。

6 、电梯的型号意义。

7 、电梯的机械系统的组成。

8 、曳引系统的组成及其功能。

9 、轿厢内的基本装置有哪些。

10 、对重装置的组成。

11 、简述电梯门的组成情况。

12 、简单介绍限速装置、安全钳装置和缓冲器的基本情况。


第七节交流集选控制电梯电气系统※ 电梯电气控制系统的主要电器部件◆机房电源总开关、照明开关、控制屏、召换选层屏、曳引电动机、电磁制动器、限速器内的超速开关及极限开关等。

◆操纵箱控制电梯工作状态的钥匙开关、选择层站用与层站数相等的轿内按钮及指令记忆灯、

直驶专用，急停，警铃按钮、超载信号灯以及蜂铃，轿内照明，风扇开关等。◆轿厢其它部件◆召唤盒及层门指示是给乘客提供召唤电梯的装置。

◆井道是轿厢和对重装置运行的空间。


交流集选控制电梯电气系统返回

※电梯的三种运行状态◆有司机控制

◆无司机控制

◆检修运行状态

※内指令和厅召唤电路◆内指令电路

◆厅召唤电路

※指层电路

※门的电气控制系统◆ 自动关门

◆自动开门

◆门安全电路

◆本层厅外开门

◆检修时的开关门


交流集选控制电梯电气系统返回

※ 电梯的起动、加速和满速运行◆ 无司机工作状态下的起动

◆加速和满速运行

◆有司机工作状态下的起动

※ 电梯的停层、减速和平层◆ 减速

◆平层

◆电梯停站信号的发生及信号的登记和消除器 SLR 必须吸合。

※ 电梯行驶方向的保持和改变◆ 电梯的行驶方向

◆运行方向的保持

◆轿内指令优先

◆用向上、向下按钮 UB 、 DB决定电梯运行的方向。

◆ 轿顶检修按钮决定电梯运行方向。


三种运行状态控制电路


轿内指令与记忆灯电路返回


厅召唤电路返回


指层电路图返回


门的拖动部分的电气控制系统返回


交流双速梯拖动主电路返回


主拖动控制电路返回


停站停层控制电路


平层装置电路返回


电梯行使方向控制电路


第八节电梯电力拖动的调整一、起动加速的调整二、停层距离的调整三、停层减速的调整四、自动平层的调整五、终端保护的调整


越程限位装置示意图

第四章桥式起重机和电梯电气控制

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