凸轮控制器直接控制的10t桥式起重机电路

如下图所示是采用凸轮器直接控制的10t桥式起重机电路。由图可见,各凸轮控制左、右5挡位置,分别控制电动机的正反转、起动及调速,中间为零位停车位置。图中YB为电力液压驱动式机械抱闸制动器,在起重机接通电源的同时,液压泵电动机通电,通过液压缸使机械抱闸放松。当电动机切断电源时,液压泵电动机也失电,机械抱闸制动,从而避免了吊钩上的重物自由下降、大车因货物摇动而移动等造成的不安全事故。

凸轮控制器直接控制的10t桥式起重机电路

凸轮控制器直接控制的10t桥式起重机电路

凸轮控制器直接控制的10t桥式起重机电路主要元器件表:

10t桥式起重机电路主要元器件表

10t桥式起重机电路主要元器件表

主电路分析

图中各电动机采用转子回路串电阻来调速,且直接由凸轮控制器来控制,各台电动机的调速方法都一样。下面以吊钩驱动电动机M1为例分析其工作过程。

M1的正反转控制采用凸轮控制器Q1的Q10、Q12和Q11、Q13来实现,当扳到提升方向时,Q10、Q12闭合,使电动机M1正转,反之则Q11、Q13闭合,电动机反转。

扳动控制器Q1于上升第一挡位置,电动机的转子全电阻串入,进行正方向起动。由于转子电阻大,其值大于Smax=1时转子的电阻值。而起动力矩比较小,可用来收紧钢绳,在轻载时也可提升负载。如果负载阻力矩等于或大于MST1,电动机就会堵转,这时扳动手柄于上升第2挡位置,Q14闭合,转子电阻被短接一部分。这时电动机的起动转矩MST2大于负载转矩,电动机就起动加速,当转速达到n2时电动机的驱动力矩等于负载力矩,电动机就在平衡点稳定运行。这时再扳动手柄到第3挡,则Q15闭合,又短接了一部分电阻,其电磁转矩大于负载转矩,使电动机加速。当转速达到n3时,又使电动机转矩等于负载转矩,达到新的平衡点,电动机又稳定运行。以此类推,当扳到第4挡时,电动机以转速n4运行;当扳到第5挡时,电动机以n5运行。

下降过程的三种情况:

  1. 当负载比较轻或空载时,提升机构的总负载主要是摩擦转矩(反抗转矩),可将扳在下降位置1~5挡,电动机工作在反向电动状态,空钩或轻物被迫下降。
  2. 当货物较重时,又将Q1扳到上升1挡,使电动机正 转,由于这时货物负载转矩大于MST1,使电动机倒拉反接制动, 以-nE转速下落。
  3. 当货物较重时,将手柄由零位迅速通过下降1~4挡至5挡,此时电动机转子电阻全部被短接,电动机工作于再生回馈制动状态,其转速高于同步转速。如将手柄留在1~4挡,则转子电阻未能全部被短接,电动机转速很高,导致物体下降过快,可能危及电动机现场操作人员和货物安全。如需低速点动下降货物,可采用类似正向低速点动提升重物的方法来操作,特别是对于具有位能超高的设备,在下降时应严格按照操作规程来执行。

小车和大车的调速过程与吊钩的上升调速过程相似,大、小车的负载转矩都是反抗转矩。

控制和保护电路分析

上图中的自锁电路中串入了很多保护触点。当各个门在关闭位置时,其常开触点SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5均闭合;各过电流继电器KA1~KA9未动作,其常闭触点闭合,各凸轮控制器Q1、Q2、Q3均在零位,即Q1B、Q2B、Q3B均闭合。这时按下起动按钮SB1,交流接触器KM得电并自锁,各电动机主回路有电,起重机开始工作。

为了安全操作,在交流接触器线圈的自锁电路中,串入了大车移动凸轮控制的触点Q3A和Q39、大车左右移动限位开关、吊钩的凸轮控制器Q1A、Q19、吊钩上升、下放钢丝绳、限位开关、小车的凸轮控制器Q2的触点Q2A和Q29及小车移动的限位开关。它们的保护原理都一样,当大车移动到左边行程开关极限位置时,压动行程开关SQ1,使常闭触点断开,切断了KM的自锁回路,KM失电,整个起重机失电。这时只有将手柄扳回零位,重新起动,且需往相反方向操纵手柄,使动作了的保护开关恢复原位。该电路设有过流保护、门栏保护,任何过电流继电器动作、各门未关好或按下紧急停车按钮SB时,都会使KM线圈断电,切断起重机电源。

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