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模块八20/5t桥式起重机电气线路维修课题一20/5t桥式起重机电气控制线路的认识和基本操作1．20/5t桥式起重机主要结构和运动形式图1.8.1（a）所示为20/5t桥式起重机的示意图。桥式起重机的桥架主要由大车和小车组成，主钩（20t）和副钩（5t）组成提升机构。图1.8.120/5t桥式起重机大车的轨道敷设在沿车间两侧的立柱上，大车可在轨道上沿车间纵向移动，大车上有轨道，供小车横向移动；主钩和副钩都安装在小车上，主钩提升较重的重物，副钩提升比较轻的物件。这样起重机可以在大车能够行走的范围内，进行起重和运输。2．20/5t桥式起重机的供电特点由于起重机在工作时间经常移动，因此要采用移动电源。常用的供电方法为采用滑触线和集电刷供电。三相交流电源经由三根主滑触线和集电刷引入起重机的驾驶室内的保护控制柜，保护控制柜引出两相电源至凸轮控制器，另一相称为电源的公用相，直接接到电动机的定子接线端。另外，为了供电方便，还有21根辅助滑触线，分别用于主钩10根，小车5根，副钩6根，如图1.8.3（e）所示。图1.8.30/5t桥式起重机电气控制线路图和开关分合表3．20/5t桥式起重机对电力拖动的要求（1）由于桥式起重机工作环境比较恶劣，经常在重载下进行频繁的启动、制动、反转、变速等操作，而且要求电动机启动转矩大，启动电流小、因此起重机都选用绕线转子异步电动机。（2）通过改变转子绕组的外接电阻，可以获得不同的转速。（3）为了配合空载、轻载、重载不同的工作要求，方便地提升和下放重物，各个电动机的速度均可分成几挡。（4）为了保证人身和设备安全，必须采用可靠的制动方式。4．20/5t桥式起重机电气设备及控制、保护装置（1）大车由两台电动机M3、M4拖动，纵向同速运动，由凸轮控制器AC3操纵。（2）小车由一台电动机M2拖动，作横向左右两个方向运动，由凸轮控制器AC2操纵。（3）主钩升降由一台电动机M5拖动，正反转运动，由主令控制器AC4配合交流磁力控制屏操纵。（4）副钩升降由一台电动机M1拖动，正反转运动由凸轮控制器AC1操纵。（5）各个电动机的过载和过流保护由过电流继电器KA0-KA5进行保护。（6）为了人员的安全，驾驶舱门、横梁两侧栏杆门分别装有位置安全开关SQ7、SQ8、SQ9进行保护。（7）起重机的移动部分都有行程限位保护，位置开关SQ1、SQ2是小车横向限位保护；位置开关SQ3、SQ4是大车纵向限位保护；位置开关SQ5、SQ6是主钩、副钩提升限位保护。（8）各个电动机的制动均采用断电延时型电磁抱闸，主钩采用三相电磁铁，其余电动机采用两相电磁铁。当电动机通电时，电磁铁线圈得电，制动器松开，电动机可以转动；当电动机断电时，电磁铁线圈失电，制动器抱紧，电动机立即制动。5．20/5t桥式起重机电气控制线路分析图1.8.3所示为20/5t桥式起重机电气控制线路图和开关分合表。准备阶段：在起重机投入运行之前，应将所有凸轮控制器的手柄都置于“0”位，联锁触头AC1-7、AC2-7、AC3-7都闭合，关好舱门、栏杆门，SQ7、SQ8、SQ9的常开触头都闭合，合上紧急开关QS4，主接触器KM做好通电准备。（1）主接触器KM的控制启动运行阶段：合上电源开关QS1，按下启动按钮SB，KM线圈得电，KM主触头闭合，接通电源，将两相电源U12、V12引入各个凸轮控制器，第三相电源经过过电流继电器KA0直接引入各个电动机定子的接线端。在运行中，当大车、小车、副钩到达极限位置时，起保护作用的位置开关常闭触头断开，KM线圈失电，切断电源。起重机大车有两台电动机M3、M4，采用一台凸轮控制器AC3控制，凸轮控制器的分合状态如图1.8.3（c）所示。（2）起重机大车控制AC3共有触头17对，带有灭弧罩的常开触头4对，接通电动机定子的两相电源，控制电动机正反转运行；辅助常开触头10对，将M3、M4与转子绕组连接的相应的电阻器3R、4R不均衡地分级切除，作为启动和调速控制用；常闭触头3对，起零位和正反转联锁作用。凸轮控制器AC3的手柄有11个位置，分别控制大车电动机，大车可以在车间沿纵向向前向后方向运动，并在前后两个方向上各5种运行速度。位置开关SQ3、SQ4是大车纵向限位保护。小车采用凸轮控制器AC2控制电动机M2。图1.8.3（b）所示为AC2的分合表。与大车控制相似，4对主触头接定子电源；3对常闭触头，起零位和正反转联锁作用；辅助常开触头只有5对，起切除转子回路电阻器2R用。（3）小车控制凸轮控制器AC2手柄也有11个位置，分别控制小车在大车轨道上横向左右方向的运动，各能以5种速度运行。位置开关SQ1、SQ2为小车横向限位保护。（4）副钩控制副钩控制与小车完全类似，用的是凸轮控制器AC1控制电动机M1，使副钩可以上下运行，也有5种速度，当副钩达到提升极限位置时，QS6常闭断开，电动机M1停止。（5）主钩控制主钩电动机是起重机中容量最大的一台电动机，采用主令控制器AC4来控制接触器，再由接触器控制电动机。QS2为主钩电动机的电源开关，QS3为控制回路电源开关。主令控制器AC4的手柄共有13个位置，主令控制器AC4的分合表如图1.8.3（d）所示。①主钩电动机启动准备。大车启动之前，主令控制器AC4的手柄必须置于“0”位，合上QS2，QS3开关后，失压保护继电器KV线圈得电，接通各个接触器的电源通路，主钩电动机启动准备结束。②主钩强力下降控制。当主令控制器AC4的手柄位于3、4、5位置时，主钩在强力下降工作状态。在S2和S5触头闭合的共同作用下，接触器KM1吸合电动机反转，主钩下降。随着S7～S12各个触头的闭合，接触器KM4、KM5、KM6、KM7、KM8、KM9顺序接通，逐级切除电阻5R，电动机转速不断上升。如果电动机的转速大于同步转速时，自动进入再生发电制动状态，使主钩稳速下放，这种状态适合比较轻的重物下放。③主钩制动下降控制。当主令控制器AC4的手柄位于J、1、2位置时，主钩是制动下降工作状态。在S3、S6触头闭合的作用下，接触器KM2吸合，电动机通入正相序电源，随着S7、S8触头的闭合，KM4、KM5接通，切除5R5、5R6两级电阻。当重物产生的力矩大于电动机正向的电磁转矩时，电动机工作在负载的倒拉反接制动状态，此时适合重物低速下放。④主钩上升控制。上升时主令控制器AC4的手柄有6个位置，在S3触头闭合的作用下，接触器KM2吸合，电动机正转，提升重物上升。手柄位置不同时，转子回路中被切除的电阻也不同，电动机的转速也相应变化。如果主钩达到上升极限位置时，QS5触头断开，切断各个接触器的电源，电动机立即停止。⑤主钩制动控制。AC4手柄除了位于0、J的位置以外，在其他位置上时，接触器KM3均得电吸合，制动电磁铁得电，松开抱闸，电动机可以自由转动。当电动机处于失压保护、限位保护、停止等任一状态时，KM3失电，制动电磁铁失电，抱闸抱紧电动机转轴使电动机停转。操作一熟悉各种开关位置（1）凸轮控制器和主令控制器的位置。以上各个开关都位于起重机驾驶室内的操纵台上。（2）总电源开关SQ1，紧急开关QS4，启动按钮SB位于保护柜上。（3）安全位置开关SQ7位于驾驶室门边，SQ8、SQ9位于栏杆门上。操作二接通主接触器KM操作三操作小车运行将凸轮控制器AC2拨到向左1挡，小车向左移动，拨到2、3、4、5挡，运行速度逐渐加快，拨回到0，小车停止。同样方式小车向右运行。操作四操作大车运行将凸轮控制器AC3拨到向前1挡，大车向前移动，拨到2、3、4、5挡，运行速度逐渐加快，拨回到0，大车停止。同样方式大车向后运行。操作五操作副钩运行将凸轮控制器AC1拨到向上1挡，副钩向上运行，拨到2、3、4、5挡，运行速度逐渐加快，拨回到0，副钩停止。同样方式副钩向下运行。操作六操作主钩空钩运行将主令控制器AC4拨到上升1位置，主钩空钩上升，拨到上升位置2、3、4、5、6，主钩空钩上升速度逐渐加快。拨到强力下降3、4、5，主钩空钩以不同速度下降。如果拨到下降1、2位置，主钩空钩不会下降反而上升。1．主接触器KM的控制电路主接触器KM控制除了主钩以外的各个电动机M1、M2、M3、M4的电源，只有当KM主触头闭合后，这些电动机才能在各自的凸轮控制器操纵下运行。主接触器KM的控制电路分布在图1.8.3（e）中的7～12区之间，可以分为如下4部分。（1）公共回路部分。即14-18-17-16-15-19-20-21-22-23-24-FU1-U11-电源-W11-FU1-1，中间包括紧急开关QS4、门保护位置开关SQ7、SQ8、SQ9，KA0～KA4过电流继电器的常闭触头和KM线圈。（2）启动准备支路部分。即1-11-12-13-14，中间包括启动按钮SB、各个凸轮控制器零位保护常闭触头。（3）小车向左、大车向后、副钩向下运行控制支路部分。即1-2-3-4-5-6-7-14，中间包括KM的常开触头，大车、小车行程开关SQ1、SQ3，凸轮控制器反向常闭触头。（4）小车向右、大车向前、副钩向上运行控制支路部分。即W13-滑触线-8-3-9-5-10-7，中间包括大车、小车行程开关SQ2、SQ4，凸轮控制器正向常闭触头。操作一分析检测主接触器KM的控制电路故障（1）故障现象：合上QS1并按下SB后，主接触器KM不吸合。该故障范围比较大，包括公共回路14-18-17-16-15-19-20-21-22-23-24-FU1-U11-电源-W11-FU1-1，启动准备支路部分，1-11-12-13-14。采用分段测量方法，缩小故障范围。①开关位置检查。检查QS4、门保护位置开关SQ7、SQ8、SQ9是否闭合，凸轮控制器手柄是否在0位。②电源检查。合上QS1后，测量1号与24号之间的电压是否为380V，如果为0V，测量1与U11之间、24与W11之间的电压，确定熔断器FU1的故障。③接通电源，按下SB按钮，用交流电压挡测量24号点与14号之间电压是否为380V，判断1-11-12-13-14之间是否有故障，再测量24号点与15号之间电压是否为380V，判断14-18-17-16-15之间是否有故障，否则故障在15-19-20-21-22-23-24之间。④确定最小故障范围后，在该范围内用电阻法或者电压法进一步找出故障点，并且加以排除。（2）故障现象：KM能够吸合，但是只能点动，所以小车、大车、副钩都不能运行。故障范围1-2之间或者7-14之间KM常开触头接触不良，检查该触头并且加以修复。（3）故障现象：KM能够吸合，小车向左、大车向后、副钩向下运行控制都失灵，故障范围为1-2之间KM常开触头接触不良，或者2-3-4-5-6-7之间的各个常闭触头接触不良，检查这些触头加以修复。（4）故障现象：小车向右、大车向前、副钩向上运行控制都失灵。故障范围在W13-SQ6-滑触线-8之间，检查SQ6常闭触头、滑触线接触是否良好，修复器件或线路。也可能是8-3-9-5-10-7之间的各个常闭触头接触不良，检查这些触头加以修复。（5）故障现象：大车、小车、副钩中某一个方向运行操作失灵。故障为相应的凸轮控制器在这个运行方向上的常开触头接触不良。操作二分析检测电动机不能正常工作故障（1）故障现象：接通电源后，转动凸轮控制器手柄电动机不启动。检查相应的凸轮控制器的主触头接触是否良好、滑触线与电动机定子绕组接触是否良好。采用分段排除法缩小故障范围。下面以小车控制为例进行分析。小车通电后，将手柄转到向左1位置，先测量凸轮控制器，再测量电动机。此时要将连接电动机的电源线拆下。①测量AC2主触头进线端V14、U14之间的电压是否为380V，如果电压低于380V，则故障在电流继电器线圈部分或者电源部分，而且缺少其中一相电源。②如果电压正常，则测量AC2主触头出线端2U、2W之间的电压是否为380V；如果电压低于380V，则故障为AC2主触头中的一对接触不良；如果电压为0V，则主触头中的两对都接触不良。③如果电压正常，则故障在滑触线和电动机部分。先检查电动机进线端的三相电压是否正常，如果电压正常则电动机故障，否则就是滑触线的故障，