用凸轮控制器控制的5～10t桥式起重机电气控制电路优化方案

1.主电路

图6.14所示为5～10t桥式起重机电气控制电路。图中共有4台绕线式转子异步电动机，它们分别是起升电动机M1、小车走行电动机M2、大车走行电动机M3 和M4，大车走行电动机采用了分别驱动的方式。4台电动机分别由3台凸轮控制器控制，其中SA1 控制M1，SA2 控制M2，SA3 同步控制M3 和M4。R1～R4 分别为4台电动机电路串入的调速电阻器；YB1～YB4 则分别为4台电动的制动电磁铁。三相电源由QS1 引入，并由接触器KM 控制。过电流继电器KA0～KA4 作过流保护，其中KA1～KA4 为双线圈式，分别保护M1、M2、M3 和M4；KA0 为单线圈式，单独串联在主电路的一相电源线中，作总电路的过流保护。

图6.14　5～10t桥式起重机电气控制电路

图6.14所示为桥式起重机电气控制电路的工作原理与图6.13的相同，不同的是凸轮控制器SA3 共有17对触点，多出的5对触点用于控制另一台电动机的转子电路，因此可以同步控制两台绕线式转子异步电动机。另外，进行起升和下降的操作时要按下述方式进行。

1）提升重物

提升重物时，起升电动机为正转（凸轮控制器SA1 右旋），第1挡的启动转矩很小，是作为预备级，用于消除传动齿轮的间隙并张紧钢丝绳，在第2～5挡提升速度逐渐提高。

2）轻载下放重物

轻载下放重物时，起升电动机为反转（凸轮控制器SA1 左旋），因为下放的重物较轻，其重力矩Tw 不足以克服摩擦转矩Tf，则电动机工作在反转状态，电动机的电磁转矩T 与Tw 方向一致迫使重物下降（Tw+T＞Tf），在不同的挡位可获得不同的下降速度。

3）重载下放重物

重载下放重物时，起升电动机仍然反转，但由于负载较重，其重力矩Tw 与电动机电磁转矩T 方向一致而使电动机加速，当电动机转速大于同步转速n0 时，电动机进入再生发电制动状态，在操作时应将凸轮控制器SA1 的手轮从零位迅速扳至第5挡，中间不允许停留，往回操作时也一样，应从第5挡快速扳回零位，以免引起重物高速下降而造成事故。

由此可见，在下放重物时，不论是重载还是轻载，该电路都难以控制低速下降，因此，在下降操作中如需要较准确定位时，可采用点动操作的方式，即将控制器的手轮在下降（反转）第1挡与零位之间来回扳动，以点动起升电动机，并配合制动器实现较准确定位。(www.xing528.com)

2.保护电路

采用凸轮控制器控制的桥式起重机广泛使用保护箱，保护箱由刀开关、接触器和过电流继电器等组成，用于控制和保护起重机，实现电动机过载保护、失电压保护、零位保护和限位保护。保护箱有定型产品。保护电路如图6.14所示，主要是KM 的线圈电路，该电路具有欠电压、零电压、零位、过载、行程终端限位保护和安全保护等保护功能。

1）欠电压与零电压保护

接触器KM 本身具有欠电压保护功能，当电源电压不足时（低于额定电压的85%），KM因电磁吸力不足而复位，其动全主触点和自锁触点都断开，从而切断电源。

2）零位保护

采用凸轮控制器控制的电路在每次重新启动时，都必须将凸轮控制器旋回中间的零位，使零位触点12与17接通，才能够按下SB接通电源，这就防止在控制器还置于左右某一挡位，电动机转子电路串入的电阻较小的情况下启动电动机，造成较大的启动转矩和电流冲击，甚至事故。

3）过载保护

采用过电流继电器作过流（包括短接、过载）保护，过电流继电器KA0～KA4 的动断触点串联在KM 线圈支路中，一旦出现过电流便切断KM 线圈回路，从而切断电源。此外，KM 的线圈支路采用熔断器FU 作短路保护。

4）安全保护

SA4 为事故紧急开关，一般情况下SA4 处于闭合状态，一旦发生事故或出现紧急情况，可断开SA4 紧急停车。SQ6 是舱口安全开关，SQ7 和SQ8 是横梁栏杆门的安全开关，平时驾驶舱门和横梁栏杆门都应关好，将SQ6、SQ7、SQ8 都压合，若有人进入桥架进行检修时，这些门开关就被打开，即使按下SB也不能使KM 通电。

5）行程终端限位保护

行程开关SQ1、SQ2 分别作小车右行和左行的行程终端限位保护，其动断触点分别串联在KM 的自锁支路中。行程开关SQ3、SQ4 分别作大车的前进与后退行程终端限位保护，SQ5 作吊钩上升的限位保护。