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起重機(jī)電氣系統(tǒng)

起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)載荷支承；起重機(jī)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)動作運轉(zhuǎn)；起重機(jī)機(jī)構(gòu)動作的起動、運轉(zhuǎn)、換向和停止等均由電氣或液壓控制系統(tǒng)來完成，為了起重機(jī)運轉(zhuǎn)動作能平穩(wěn)、準(zhǔn)確、安全可靠是離不開電氣有效的傳動、控制與保護(hù)。橋式起重機(jī)的保護(hù)電器有保護(hù)柜、控制屏、過電流繼電器、各機(jī)構(gòu)的行程限位、緊急開關(guān)、各種安全聯(lián)鎖開關(guān)及熔斷器等。對于保護(hù)電器要求保證動作靈敏、工作安全可靠、確保起重機(jī)安全運轉(zhuǎn)。

起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)概述：起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)載荷支承；起重機(jī)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)動作運轉(zhuǎn)；起重機(jī)機(jī)構(gòu)動作的起動、運轉(zhuǎn)、換向和停止等均由電氣或液壓控制系統(tǒng)來完成，為了起重機(jī)運轉(zhuǎn)動作能平穩(wěn)、準(zhǔn)確、安全可靠是離不開電氣有效的傳動、控制與保護(hù)。橋式起重機(jī)的保護(hù)電器有保護(hù)柜、控制屏、過電流繼電器、各機(jī)構(gòu)的行程限位、緊急開關(guān)、各種安全聯(lián)鎖開關(guān)及熔斷器等。對于保護(hù)電器要求保證動作靈敏、工作安全可靠、確保起重機(jī)安全運轉(zhuǎn)。

起重機(jī)對電氣傳動的要求有:調(diào)速、平穩(wěn)或快速起制動、糾偏、同步保持、機(jī)構(gòu)間的動作協(xié)調(diào)、吊重止擺等。其中調(diào)速常作為重要要求。一般起重機(jī)的調(diào)速性能是較差的，當(dāng)需要準(zhǔn)確停車時，司機(jī)只能采取“點車”的操縱方法，如果“點車”次數(shù)很多，不但增加了司機(jī)的勞動強(qiáng)度，而且由于電器接電次數(shù)和電動機(jī)起動次數(shù)增加，而使電器、電動機(jī)工作年限大為縮短，事故增多，維修量增大。有的起重機(jī)對準(zhǔn)確停車要求較高，必須實行調(diào)速才能滿足停準(zhǔn)要求。

就電氣系統(tǒng)而言，有的起重機(jī)要采用程序控制、數(shù)控、遙控等，這些技術(shù)的應(yīng)用，往往必須在實現(xiàn)了調(diào)速要求后，才有可能。由于起重機(jī)調(diào)速絕大多數(shù)需在運行過程中進(jìn)行，而且變化次數(shù)較多，故機(jī)械變速一般不太合適，大多數(shù)需采用電氣調(diào)速。電氣調(diào)速分為兩大類：直流調(diào)速和交流調(diào)速。直流調(diào)速固定電壓供電的直流串激電動機(jī)，改變外串電阻和接法的直流調(diào)速；可控電壓供電的直流發(fā)電機(jī)一電動機(jī)的直流調(diào)速；可控電壓供電的晶閘管供電一直流電動機(jī)系統(tǒng)的直流調(diào)速。

電氣控制系統(tǒng)方式有直流調(diào)速，具體比如固定電壓供電的直流串激電動機(jī)，改變外串電阻和接法的直流調(diào)速；可控電壓供電的直流發(fā)電機(jī)一電動機(jī)的直流調(diào)速；可控電壓供電的晶閘管供電一直流電動機(jī)系統(tǒng)的直流調(diào)速。直流調(diào)速具有過載能力大、調(diào)速比大、起制動性能好、適合頻繁的起制動、事故率低等優(yōu)點。缺點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴、需要直流電源等。除了直流調(diào)速以外還有雙電機(jī)調(diào)速、液力推動器調(diào)速、動力制動調(diào)速、轉(zhuǎn)子脈沖調(diào)速、蝸流制動器調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速等等。

電氣控制系統(tǒng)方式還有交流調(diào)速，分為三大類：交頻、變極、變轉(zhuǎn)差率。變頻調(diào)速技術(shù)目前已大量地應(yīng)用到起重機(jī)的無級調(diào)速作業(yè)當(dāng)中,電子變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的主體一一變頻器已有系列產(chǎn)品供貨；變極調(diào)速目前主要應(yīng)用在葫蘆式起重機(jī)的鼠籠型雙繞組變極電動機(jī)上，采用改變電機(jī)極對數(shù)來實現(xiàn)調(diào)速；變轉(zhuǎn)差率調(diào)速方式較多，如改變繞線異步電動機(jī)外串電阻法、轉(zhuǎn)子晶閘管脈沖調(diào)速法等。除了交流調(diào)速以外還有雙電機(jī)調(diào)速、液力推動器調(diào)速、動力制動調(diào)速、轉(zhuǎn)子脈沖調(diào)速、蝸流制動器調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速等等。

起重機(jī)的電氣控制分為地面操縱、高空操作，地面操縱又分為有線與無線遙控一—地面操縱多為葫蘆式起重機(jī)采用，其關(guān)鍵部件是手動按鈕開關(guān)，即通常所稱的手電門。有線遙控是通過專用的電纜或動力線作為載波體，對信號用調(diào)制解調(diào)傳輸方式，達(dá)到只用少通道即可實現(xiàn)控制的方法。無線遙控是利用當(dāng)代電子技術(shù)，將信息以電波或出波為通道形式傳輸達(dá)到控制的目的。高空操縱多為門式起重機(jī)采用，其關(guān)鍵是起重機(jī)駕駛室，也稱司機(jī)室，相比較地面操作，其操作難度更高，要求的專業(yè)性也更高。

起重電氣中比如：電磁鐵及其控制一起重電磁鐵的電路，主要是提供電磁鐵的直流電源及完成控制(吸料、放料)要求。其工作方式分為：定電壓控制方式和可調(diào)電壓控制方式。起重機(jī)的電源引入裝置分為三類：硬滑線供電、軟電纜供電和滑環(huán)集電器。硬滑線電源引入裝置有裸角鋼平面集電器、圓鋼(或銅)滑輪集電器和內(nèi)藏式滑觸線集電器進(jìn)行電源引入。軟電纜供電的電源引入裝置是采用帶有絕緣護(hù)套的多芯軟電線制成的，軟電纜有圓電纜和扁電纜二種形式，它們通過吊掛的供電跑車進(jìn)行引入電源。
不同類型的起重機(jī)的電氣設(shè)備是多種多樣的，其電氣回路也不一樣，但電氣回路基本上還是由主回路、控制回路、保護(hù)回路等組成。在這里不必一一介紹,只簡要地介紹一下電動起重機(jī)的典型產(chǎn)品通用橋式起重機(jī)的主要電氣設(shè)備和基本電氣回路。通用橋式起重機(jī)的電氣設(shè)備主要有各種機(jī)構(gòu)用的電動機(jī)、制動電磁鐵、控制電器和保護(hù)電器。制動電磁鐵是各機(jī)構(gòu)常閉式制動器的打開裝置。起重機(jī)常用的打開裝置有如下四種：單相電磁鐵(MZDI系列)、三相電磁鐵(MZS1系列)、液壓推動器(TY1系列)和液壓電磁鐵(MY1系列)。

起重機(jī)各機(jī)構(gòu)應(yīng)采用起重機(jī)專用電動機(jī)，它要求具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較大的過載能力。應(yīng)用較廣的是繞線式異步電動機(jī)，這種電動機(jī)采用轉(zhuǎn)子外接電阻逐級起動運轉(zhuǎn)，既能限制起動電流確保起動平穩(wěn)，又可提供足夠的起動力矩，并能適應(yīng)頻繁起動、反轉(zhuǎn)、制動、停止等工作的需要。要求較高容量大的場合可采用直流電動機(jī)。起重機(jī)常用的打開裝置有如下四種：單相電磁鐵(MZDI系列)、三相電磁鐵(MZS1系列)、液壓推動器(TY1系列)和液壓電磁鐵(MY1系列)。

操作電器又稱為控制電器，它包括控制器、接觸器、控制屏和電阻器等。主令控制器主要用于大容量電動機(jī)或工作繁重、頻繁起動的場合(如抓斗操作)。它通常與控制屏中相應(yīng)的接觸器動作，實現(xiàn)出電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、制動停止與調(diào)速工作。其常用型號為LK4系列和LKI4系列。凸輪控制器主要用于小起重量起重機(jī)的各機(jī)構(gòu)的控制中，直接控制電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和停止。要求控制器具有足夠的容量和開閉能力、熄弧性能好、觸頭接觸良好、操作應(yīng)靈活、輕便、檔位清楚、零位手感明確、工作可靠、便于安裝、檢修和維護(hù)。常用型號為KT10和KT12系列。

橋式起重機(jī)電氣回路主要有主回路，控制回路及照明信號回路等。主回路直接驅(qū)使各機(jī)構(gòu)電動機(jī)運轉(zhuǎn)的那部分回路稱為主回路。它是由起重機(jī)主滑觸線開始，經(jīng)保護(hù)柜刀開關(guān)接觸器主觸頭，再經(jīng)過各機(jī)構(gòu)控制器定子觸頭至各相應(yīng)電動機(jī)，即由電動機(jī)外接定子回路和外接轉(zhuǎn)子回路組成。
橋式起重機(jī)的控制回路又稱為聯(lián)鎖保護(hù)回路，它控制起重機(jī)總電源的接通與分?jǐn)?，從而實現(xiàn)對起重機(jī)的各種安全保護(hù)。電阻器在起重機(jī)各機(jī)構(gòu)中用于限制起動電流，實現(xiàn)開、平穩(wěn)和調(diào)速之用。要求應(yīng)有足夠的導(dǎo)電能力，各部分連接必須可靠。