电气控制系统与可编程控制器常晓玲培训讲学.ppt

,*,第三章 典型生产机械电气控制电路分析,电气控制系统与可编程控制器常晓玲,(4)弄清楚与机械、液压部分直接关联的电器（行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等）的位置、工作状态及与机械、液压部分的关系，在控制中的作用等。,2.电气控制原理图,这是电路分析的主要内容。电气控制系统的原理图有主电路、控制电路、指示照明电路、保护及联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。,注意：,我们在分析具体电路图时，必须与阅读其它技术资料结合起来。例如，各种电动机及执行元件的控制方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关、主令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解。,1.分析,主电路,电动机起动、转向控制、调速、制动等基本控制环节。,2.分析,控制电路,将控制电路,“化整为零”,，按功能不同划分成若干个局部控制电路来进行分析。,3.分析,指示照明等辅助电路,二、电路图阅读分析的方法与步骤,分析控制电路的最基本的方法是,“查线读图”,法。,4.分析,联锁与保护,环节,5.分析,特殊控制环节,6.,总体检查,第二节卧式车床的电气控制线路分析,车床是一种应用极为广泛的金属切削机床。在机械加工中广泛使用，根据其结构和用途不同、分成普通车床、立式车床、六角车床、仿形车床等。车床主要用于车削外圆、内孔、端面、螺纹定型表面和回转体的端面等，并可装上钻头、绞刀等刀具进行孔加工,。,一、卧式车床的主要结构及运动形式,卧式,车床主要结构如下页图，为了加工各种旋转表面，车床必须具有,切削运动,和,辅助运动,。切削运动包括主运动和进给运动，除此之外的所有运动均称为辅助运动。,主运动,是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动，它消耗绝大部分能量。,进给运动,是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动，其运动方式有手动和自动两种。,辅助运动,是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。,卧式车床的结构,1-床身；2-进给箱；3-挂轮箱；4-主轴箱；5-溜板箱；,6-溜板及刀架；7-尾座；8-丝杠；9-光杠,二、卧式车床的电力拖动及控制要求,根据普通卧式车床加工的需要，其控制要求：,1.主轴转速和进给速度可调，主轴转速能在相当大的范围内进行调节,2.主轴电动机的起动、停车应能实现自动控制。,3.冷却泵电动机,4.快速移动电动机,5.控制线路应有必要的保护及照明等电路。,主轴启动之后，,再启动,采用机械,抱闸,三、C616卧式车床的电气控制电路分析,1.主电路分析,该车床有三台电动机，M1为主电动机，M2为润滑泵电动机，M3为冷却泵电动机。,三相交流电源通过开关QS引入，FU1、FR1分别为主电机的短路保护和过载保护。KM1、KM2为主电动机M1的正转和反转接触器。KM3为M1和M2电动机的起动、停止接触器。SA1为M3电动机的接通和断开用组合开关，FR2、FR3进行电动机的过载保护。,2.控制、照明和显示电路分析,合上开关QS后，三相交流电源被引入。当SA2的操纵手柄处在零位时，合上转换开关SA3，则接触器KM3通电吸合，润滑泵电动机M2起动。KM3的辅助常开触点闭合为主电动机M1启动作好准备，M2与M1电动机之间有顺序起动联锁。,操纵控制开关SA2，可以控制主电动机正转反转。当开关SA2在零位时，SA2,0,接通，SA2,1,、SA2,2,断开，这时中间继电器KA通电吸合并自锁。当将操纵手柄扳到向下位置时，SA2,1,接通，SA2,0,、SA2,2,断开，正转接触器KM1通电吸合，主电动机M1正转起动。若将操纵手柄扳到向上位置时，SA2,2,接通，SA2,0,、SA2,1,断开，反转接触器KM2通电，M1反转起动。,当手柄扳回零位时，SA2,1,、SA2,2,断开，接触器KM1或KM2线圈断电，M1电动机自由停车。有经验的操作工人在停车时，将手柄瞬时扳向相反转向的位置，M1电动机进入反接制动状态，待主轴接近停止时，将手柄迅速扳回零位，可以大大缩短停车时间。,中间继电器KA起零压保护作用。在线路中，当电源电压降低或消失时，中间继电器KA释放，KA的常开触点断开；接触器KM3释放，KM3的常开触点断开；KM1或KM2也断电释放。当电网电压恢复后，因为这时SA2开关不在零位，KM3不会得电吸合，所以KM1或KM2也不会得电吸合。即使这时手柄在零位，由于SA2,1,、SA2,2,触点断开，KM1或KM2也不会得电造成自启动，这就是中间继电器KA的零压保护作用。,照明电器的电源由照明变压器TC副边输出36V电压供电，SA4为照明灯接通或断开的按键开关。,四、C650普通车床的电气控制线路分析,C650普通车床主电动机的功率为30kW,为提高工作效率，该机床采用了反接制动，为减小制动电流，定子回路串入了限流电阻R。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，专门设置一台2.2kW的拖动溜板箱的快速移动电动机。,1.主电路分析,该车床有三台电动机，M1为主电动机，拖动主轴旋转，并通过进给机构以实现进给运动。M2为冷却泵电动机，提供切削液。M3为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。,开关QS将三相电源引入，FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器，FR1为M1的过载保护用热继电器。R为限流电阻，防止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载。通过电流互感器TA接入电流表A以监视主电动机绕组的电流，熔断器FU2为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM4、KM5为M2、M3起动用接触器。FR2为M2的过载保护热继电器，因快速电动机M3短时工作，故不设过载保护。,2、控制电路分析,（1）主电动机M1的,点动调整,控制,调整车床时，要求主电动机M1点动控制。线路中KM1为M1电动机的正转接触器，KM2为M1的反转接触器，KA为中间继电器。工作过程如下：,M1电动机的点动控制是由点动按钮SB4控制。按下SB4，接触器KM1的线圈得电，它的主触点闭合，电动机定子绕组经限流电阻R和电源接通，电动机在低速下启动。松开SB4，KM1断电，电动机停止。在点动过程中，中间继电器KA不通电，因此KM1不会自锁。,（2）主电动机M1的,正、反转控制,正转：,主电动机正转由正向起动按钮SB1控制。按下SB1时，接触器KM3首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻R短接，辅助触点也同时闭合，使中间继电器KA的线圈得电，KA的辅助常开触点（13-7）闭合使接触器KM1得电，电动机在全电压下启动。由于KM1的常开触点（13-15）、KA的常开触点（5-15）闭合将KM1自锁。,反转：,主电动机的反转是由反向起动按钮SB2控制的。其控制过程与上面的相类似，当电动机处于停车状态时，按下SB2时，KM3首先得电，然后KA得电，它的辅助触点（21-23）闭合，使KM2得电吸合，KM2的主触点将电动机的三相电源相序改变，使电动机在全电压下反转启动。KM2的常开触点（15-21）和KA的常开触点（5-15）的闭合将KM2自锁。KM2和KM1的常闭触点分别串在对方的接触器线圈的回路中，起到正转和反转的互锁作用。,（3）主电动机M1的,反接制动,控制,速度继电器与被控电动机同轴联接，当电动机正转时，速度继电器的正转常开触点KS1（17-23）闭合，电动机反转时，速度继电器的反转常开触点KS2（17-7）闭合。在电动机正转时，接触器KM1，KM3和继电器都处于得电状态，速度继电器的正转常开触点KS1（17-23）也是闭合的，这样就为正转反接制动做好准备。,当,停车时,，按下停止按钮SB6，接触器KM3失电，其主触点断开，电阻R串入主回路。与此同时KM1也失电，断开了电动机的电源，同时KA也失电，使它的常闭触点闭合。这样就使反转接触器线圈KM2通过1-3-5-17-23-25线路得电，电机的电源反接，使其处于反接制动状态。当电动机的转速下降为速度继电器的复位转速时，速度继电器的正转常开触点KS1（17-23）断开，切断KM2的通电回路，电动机停止。,电动机,反转时的制动与正转时的制动相似,。,（4）刀架的,快速移动和冷却泵控制,刀架的快速移动由转动刀架手柄压动限位开关SQ，使接触器KM5吸合，M3电动机转动来实现。,（5）,其它辅助线路,监视主回路负载的电流表是通过电源互感器接入的。为防止电动机起动、点动和制动电流对电流表的冲击，线路中采用一个时间继电器KT。例如当启动时，KT线圈通电，而KT的延时断开的常闭触点尚未动作，电流互感器副边电流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。启动后，KT延时断开的常闭触点打开，此时电流才流经电流表。,控制电路的电源采用了控制变压器TC低压供电，这样使之更加安全。,铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。可以用来加工机械零件的平面、斜面、沟槽等型面，在装上分度头以后，可以加工直齿轮和螺旋面；装上回转圆工作台，则可以加工凸轮和弧形槽等回转体。按结构形式的不同，可分为立式铣床、卧式铣床、龙门铣床、仿型铣床以及各种专用铣床。,第三节 X62W型卧式万能铣床的,电气控制电路分析,X62W卧式万能铣床的结构,一、,X62W型卧式万能铣床主要结构及运动形式,X62W卧式万能铣床,由床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板和升降台等部件组成。,该铣床可以实现七个方向的运动：,升降台的,上下,移动，一般称为垂直运动。,溜板沿水平导轨作平行于主轴轴线方向的,前后,运动，一般称横向进给。,工作台沿回转台上的导轨作垂直于轴线方向的,左右,移动，一般称为纵向移动,倾斜方向,进给，以加工螺旋槽。,X62W型铣床有,三种,运动，即,主运动,、,进给运动,和,辅助运动。,主运动,：主轴带动铣刀的旋转运动；,进给运动,：加工过程中工作台带动工件在三个相互垂直方向上的直线运动；,辅助运动,：工作台在三个互相垂直方向上的快速直线运动，以及工作台的旋转运动。,二、X62W型卧式万能铣床的电力拖动及控制要求,1X62W型万能铣床的主轴与工作台各自采用,单独,的笼型异步电动机拖动。,2主轴电动机空载起动，采用,直接,起动。为完成顺铣和逆铣，要求有,正反转,。,3主轴电动机有停车,制动,控制。,4工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由同一台进给电动机拖动，三个方向的,选择,由,操纵手柄,改变传动链来实现，同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有完善的联锁保护。,5X62W型万能铣床通过吸合一个快速电磁铁的方法来,改变传动链,的传动比从而实现快速移动。,6要求圆工作台旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的直线运动之间有,联锁,保护控制。,7X62W型铣床采用机械方式变速。要求主轴或进给变速时电动机进行冲动（短时转动）控制。,8主轴旋转与工作台进给之间应有,起停顺序联锁控制，,9冷却泵由一台电动机拖动，供给铣削时的冷却液。,10为操作方便，机床的起、停要求,两处,控制。,三、X62W型卧式万能铣床控制电路分析,X62W型万能铣床电气控制电路见下页。,（一）主电路分析,万能铣床主电路共有三台电动机，其中M1为主轴拖动电动机，M2为工作台进给拖动电动机，M3为冷却泵电动机。,1控制电路电源,由控制变压器TC的110V副边供给。,（二）控制电路分析,X62W型万能铣床电气控制电路,2主轴电动机M1的控制,（1）主轴电动机M1的起动,SQ7处于不受力,SA4扳到主轴所需要的旋转方向,起动前准备,起动：,合上QS,按下SB3（或SB4）,KM1得电自锁,M1,直接起动,n120r/min,KS1（或KS2）动作,为M1的停车制动作好准备,图3-5,主轴变速时的冲动控制，是利用变速手柄、SQ7行程开关和变速数字盘的机电联合控制实现的。既可以停车变速，又可以运行时变速。,（2）主轴电动机M1的停车制动,按下SB1（或SB2）,KM1断电,M1,串电阻,反接制动,n120r/min,KS1（或KS2）断开,KM2得电自锁,M1,停车,停车,：,（3）主轴变速时的冲动控制,当需要对主轴变速时，操作过程是：,变速手柄拉出,SQ7受力,KM2得电,M1,反接制动,主轴速度降低,转动变速盘,快速将变速手柄复位,SQ7复位,KM2失电,M1,停车,总之，主轴变速冲动过程就是SQ7行程开关短时受压又恢复原状、主轴短时低速运转，与机械变速严密配合的过程。当主轴重新起动后，就会按新的转速运行。,3工作台进给电动机M2的控制,转换开关SA1是用来控制圆工作台接通与停止的主令电器，,当圆工作台使用或停用时SA1的状态,如表3-1所示,（“+”表示触头接通，“-”表示触头断开）,。,表3-1 圆工作台转换开关工作状态,位置,触点,接通圆工作台,断开圆工作台,SA1,1,+,SA1,2,+,SA1,3,+,注意：,万能铣床要求在主轴电动机起动后，才能起动进给电动机。所以电路原理图设计为主轴电动机M1的控制接触器KM1动作后，由其辅助常开触头（从13号线）把工作台进给运动控制电路的电源接通，即KM1得电，工作台才能运动。,由工作台纵向操纵手柄来控制。手柄有三个位置：向右、向左、中间。工作台纵向操纵手柄在不同位置会压到SQ1、SQ2两个行程开关，这些行程开关的工作状态见表3-2。,（1）工作台左右（纵向）运动的控制：,表3-2 工作台纵向行程开关工作状态,向左,中间（停）,向右,SQ1,1,-,-,+,SQ1,2,+,+,-,SQ2,1,+,-,-,SQ2,2,-,+,+,纵向操纵手柄,触点,工作台移动的前提条件是“主轴已启动”，即13号线得电。,向右移动：,向左移动：,手柄扳到右,压下SQ1,KM4得电,M2,正转,拖动工作台向右移动,手柄扳到左,压下SQ2,KM3得电,M2,反转,拖动工作台向左移动,（2）工作台的上下（升降）和前后（横向）运动的控制：工作台的上下运动和前后运动由十字复式操纵手柄来控制。此手柄有五个位置，即上、下、前、后和中间位置。工作台横向、升降行程开关工作状态见下表3-3。,表3-3 工作台升降、横向行程开关工作状态,向前,向下,中间（停）,向后,向上,SQ3,1,+,-,-,SQ3,2,-,+,+,SQ4,1,-,-,+,SQ4,2,+,+,-,升降及横向操,纵手柄,触点,向上运动：,主轴起动后,十字手柄扳至,“向上”,位置,压下SQ4,KM3得电,M2,反转,工作台向上运动,向下运动：,主轴起动后,十字手柄扳至,“向下”,位置,压下SQ3,KM4得电,M2,正转,工作台向下运动,注意：,对电路分析来说，工作台的“向前”与“向下”运动使用的是同一个电流通路；而“向后”与“向上”运动在控制电路上也没有区别,。与十字手柄联动的机械机构会相应切换垂直运动和横向运动传动链，区分两种不同的运动。,（3）工作台进给运动时的变速冲动控制：,工作台在以上六个方向的运动均可以实现多个速度的运行。其变速过程与主轴变速过程相类似。,变速必须在进给电动机停止时进行。,（4）工作台的快速移动控制：,在纵向、横向和垂直六个方向上工作台均可以快速移动，快速移动是由快速移动电磁铁YA控制的。,（5）工作台各运动方向的联锁：,由于工作台在同一时间内，只允许向一个方向运动，这种连锁是利用机械和电气的方法来实现的。例如,工作台,向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的机械联锁作用。而工作台的纵向与横向、升降运动的联锁，则是利用电气方法来实现的。,其旋转速度也可通过蘑菇状变速手轮进行调节。,（6）圆工作台控制：,工作台纵向及十字操作手柄都应置于中间位置！,SA1扳到“接通圆工作台”位置,按下SB3或SB4,M1,起动,圆工作台单向运转,电流路径为：,13,SQ6,2,SQ4,2,SQ3,2,SQ1,2,SQ2,2,SA1,2,KM4线圈KM3常闭触头19,4冷却泵电动机M3的控制,将转换开关SA2合上，接触器KM6线圈得电吸合，冷却泵电动机M3起动，通过机械机构将冷却液输送到机床切削部分。,5照明电路,机床照明电路由变压器TC供给36V安全电压，并由开关SA3控制。,6保护环节,由FU1、FU2实现主电路的短路保护，FU3作为照明电路的短路保护，FU4实现控制电路的短路保护。,1电气控制电路与机械配合相当密切，因此分析中要详细了解机械机构与电气控制的关系。,2运动速度的调整主要是通过机械方法，因此简化了电气控制系统中的调速控制电路，但机械结构就相对比较复杂。,3控制电路中设置了变速冲动控制，从而使变速顺利进行。,4采用两地控制，操作方便。,5具有完整的电气联锁，并具有短路、零压、过载及行程限位保护环节，工作可靠。,四、X62W卧式万能铣床电气控制电路的特点,第四节 T68型卧式镗床的电气控制线路分析,一、,卧式镗床的主要结构及运动情况,由结构，卧式镗床的运动大致有三种：,主运动,：镗轴的旋转运动与花盘的旋转运动；,进给运动,：镗轴的轴向进给，花盘刀具沿溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的横向进给与纵向进给；,辅助运动,：工作台的回旋，后立柱的纵向移动、尾架的垂直移动及各部分的快速移动。,二、卧式镗床电力拖动及控制要求,T68型卧式镗床,控制要求,如下：,1T68型卧式镗床采用机电联合调速。,2进给运动要求主电动机能正反转。,3为机床调整方便，主轴能作正反向低速点动。,4为使主轴迅速准确停车，主轴电动机应具有制动措施，本机床采用电磁铁带动的机械制动装置。,5为缩短时间，各工作进给应能快速移动，由另一台快速移动电动机拖动。,6由于镗床运动部件较多，应设置必要的联锁和保护，并使操作尽量集中。,三、T68型卧式镗床的电气控制电路分析,T68型卧式镗床电气控制电路见下页。,1主电路分析,T68型卧式镗床有两台电动机，M1为主电动机，M2为快速移动电动机。其中M1为一台4/2极的双速电动机。,2.控制电路分析,合上QS后，变压器TC向控制电路供电，控制电路主要用于实现主轴电动机正反转控制、点动控制、制动控制及转速控制，实现快速移动电动机的点动控制。,反向点动过程相同，请自行分析。,(1)主轴电动机的点动控制,变速手柄置于低速位置，此时,SQ1,不受力。,按下SB4,KM1得电,KM3线圈得电,YB也得电,M1接成三角形低速正向起动,松开SB4,KM1,K3 线圈断电,YB,M1停车,（2）主轴电动机的起动控制,1）低速起动控制,变速手柄置于低速,SQ1不受力,按下SB3,KM1得电自锁,KM3、YB得电,M1接成三角形低速正向起动,反向连续运行个过程类似。,2）高速起动控制,变速手柄位于高速位置,SQ1动作,按下SB3,KM1得电自锁,KM3,YB得电,KT线圈得电,M1,低速正转起动,计时时间到,KM3失电,KM4,KM5,得电自锁,M1,接成双星型正向高速运行,图3-7,T68型卧式镗床采用电磁操作的机械制动装置，主电路中的YB为制动电磁铁的线圈，无论M1正转或反转，YB线圈均通电吸合，松开电动机轴上的制动轮，电动机自由起动,。,当按下停止按钮SB1时，KM1、KM3、YB线圈均断电，在强力弹簧的作用下，将制动带紧箍在制动轮上，电动机迅速停车。,（3）主轴电动机的停车和制动控制,（4）主轴变速和进给变速控制,主轴变速和进给变速可以在电动机M1运行时进行。,主轴变速手柄拉出,SQ2,动作,M1停车,主轴速度选择好,手柄,复位,SQ2复位,M1自动低速起动运行,进给变速,过程与上相似。,（5）镗头架、工作台快速移动的控制,由快速电动机M2经传动机构拖动镗头架和工作台作各种快速移动。,扳动快速操作手柄,SQ6或SQ7动作,KM6或KM7得电,M2,快速正转或快速反转,控制变压器的一组副边绕组向照明电路提供36V安全电压。照明灯EL由开关SA1控制。熔断器FU3作照明电路的短路保护，FU4用作指示电路的短路保护。,3.照明电路,4.机床的联锁和保护,T68卧式镗床工作台或主轴箱在自动进给时，设置了两个行程开关SQ3和SQ4，以实现联锁保护。,1.主轴与进给电动机M1为双速电机。,2.电动机M1能可逆运行，并可正反向点动及制动。,3.主轴和进给变速均可在运行中进行。只要进行变速，M1电动机就停止，变速完成后，可自动低速起动，使变速过程顺利进行。,4.主轴箱及工作台与主轴以单独的电动机M2拖动其快速移动。它们之间的进给有机械和电气联琐保护。,四、T68卧式万能镗床电气控制电路的特点,第五节 起重机械电气控制线路分析,一、起重机械概述,1 用途和分类,按其结构可分,按起吊的重量可分,桥式起重机,门式起重机,塔式起重机,旋转起重机,缆索起重机,小型为510t,中型1050t,重型50t以上,2.桥式起重机的结构及运动情况,1驾驶室,2辅助滑线架,3交流磁力控制盘,4电阻箱,5起重小车,6大车拖动电动机,7端梁,8主滑线,9主梁,桥式起重机由桥架，装有提升机构的小车、大车运行机构及操纵室等几部分组成。,（1）,桥架,：由主梁9、端梁走台7等几部分组成。主梁跨架在车间上空，其两端连有端梁，主梁外侧装有走台并设有安全栏杆。桥架的一头装有大车移行机构6、电气箱3、起吊机构和小车运行轨道以及辅助滑线架。桥架的一头装有驾驶室，另一头装有引入电源的主滑线。,（2）,大车,移行机构：大车移行机构是由驱动电动机、制动器、传动轴（减速器）和车轮等几部分组成。其驱动方式有集中驱动和分别驱动两种。整个起重机在大车移动机构驱动下，可沿车间长度方向前后移动。,（3）,小车,运行机构：由小车架、小车移行机构和提升机构组成。小车架由钢板焊成，其上装有小车移行机构、提升机构、栏杆及提升限位开关。小车可沿桥架主梁上的轨道左右移行。在小车运动方向的两端装有缓冲器和限位开关；,运动形式:大车拖动电动机驱动的,前后运动,，小车拖动电动机驱动的,左右运动,以及由提升电动机驱动的重物,升降运动,三种形式，每种运动都要求有极限位置保护。,3,桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求,：,通常起重机械的工作条件通常十分恶劣，而且工作环境变化大，大都是在粉尘大、高温、高湿度或室外露天场所等环境中使用。其工作负载属于重复短时工作制。由于起重机的工作性质是间歇的（时开时停，有时轻载，有时重载），要求电动机经常处于频繁起动、制动、反向工作状态，同时能承受较大的机械冲击，并有一定的调速要求。为此，专门设计了起重用电动机，它分为交流和直流两大类，交流起重用异步电动机有绕线和笼型两种，一般在中小型起重机上用交流异步电动机，直流电动机一般用在大型起重机上。,为了提高起重机的生产率及可靠性，对其电力拖动和自动控制等方面都提出了很高要求：,（,1,）空钩能快速升降，以减少上升和下降时间，轻载的提升速度应大于额定负载的提升速度。,（,2,）具有一定的调速范围，对于普通起重机调速范围一般为,3,：,1,，而要求高的地方则要求达到,5,：,1,10,：,1,。,（,3,）在开始提升或重物接近预定位置附近时，都需要低速运行。因此应将速度分为几档，以便灵活操作。,（,4,）提升第一档的作用是为了消除传动间隙，使钢丝绳张紧，为避免过大的机械冲击，这一档的电动机的起动转矩不能过大，一般限制在额定转矩的一半以下。,（,5,）在负载下降时，根据重物的大小，拖动电动机的转矩可以是电动转矩，也可以是制动转矩，两者之间的转换是自动进行的。,（,6,）为确保安全，要采用电气与机械双重制动，既减小机械抱闸的磨损，又可防止突然断电而使重物自由下落造成设备和人身事故。,（,7,）要有完备的电气保护与联锁环节。,由于起重机使用很广泛，控制设备已经标准化。根据拖动电动机容量的大小，,常用的控制方式,有两种：一种是采用,凸轮控制器,直接去控制电动机的起停、正反转、调速和制动。这种控制方式由于受到控制器触点容量的限制，故只适用于小容量起重电动机的控制。另一种是采用,主令控制器与磁力控制屏配合,的控制方式，适用于容量较大，调速要求较高的起重电动机和工作十分繁重的起重机。对于,15t,以上的桥式起重机，一般同时采用两种控制方式，主提升机构采用主令控制器配合控制屏控制的方式，而大车小车移动机构和副提升机构则采用凸轮控制器控制方式。,二.凸轮控制器控制线路分析,接触器KM控制电动机起动和停止。,控制器的不同控制位置,转子各相电路接入不同的电阻，实现一定范围的调速。,凸轮控制器控制电动机,的机械特性,（,1,）主电路分析,QS,为电源开关，,KI,为过电流继电器，用于过载保护，,YA,为三相电磁制动抱闸的电磁铁，,YA,断电时，在强力弹簧作用下制动器抱闸紧紧抱住电动机转轴进行制动，,YA,通电时，电磁铁吸动抱闸使之松开。三相电动机有接触器,KM,进行起动和停止控制，电动机转子回路串联了几段三相不对称电阻。在控制器的不同控制位置，凸轮控制器控制转子各相电路接入不同的电阻，以得到不同的转速，实现一定范围的调速。,在电动机定子回路中，三相电源进线中的有一相直接引入，其它两相经凸轮控制器控制，当控制器手柄位于左边,1,5,档与位于右边,1,5,档的区别是两相电源互换，实现电动机的电源的相序的改变，达到正转与反转控制目的。电磁制动器,YA,与电动机同时得电或失电，从而实现停电制动。凸轮控制器操作手柄使电动机的定子和转子电路同时处在左边或右边对应各档控制位置。左右两边,1,5,档转子回路接线完全一样。当操作手柄处于第一档时，各对触点都不接通，转子电路电阻全部接入，电动机转速最低。而处在第五档时，五对触点全部接通，转子电路电阻全部短接，电动机转速最高。,（,2,）控制电路分析,凸轮控制器的另外三对触点串接在接触器,KM,的控制回路中，当操作手柄处于零位时，触点,1-2,、,3-4,、,4-5,接通，此时若按下,SB,则接触器得电吸合并自锁，电源接通，电动机的运行状态由凸轮控制器控制。,（,3,）保护联锁环节分析,本控制线路有过电流、失压、短路、安全门、极限位置及紧急操作等保护环节。其中主电路的过电流保护由串接在主电路中的过电流继电器,KI,来实现，其控制触点串接在接触器,KM,的控制回路中，一旦发生过电流，,KI,动作，,KM,释放而切断控制回路电源，起重机便停止工作。由接触器,KM,线圈和,0,位触点串联来实现失压保护。操作中一旦断电，接触器释放，必须将操作手柄扳回零位，并重新按起动按钮方能工作。控制电路的短路保护是由,FU,实现的，串联在控制电路中的,SA1,、,SQ1,、,SQ,2,及,SQ,3,分别是紧急操作、安全门开关及提升机构上极限位置与下极限位置保护行程开关。,三.主令控制器控制线路分析,KM0、KM1分别实现提升电机的正转与反转。,KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8实现转子电路串入不同的电阻，调节转速。,1,主电路分析,LK1-12,90,型主令控制器共有,12,对触点，提升、下降各有六个控制位置。通过,12,对触点的闭合与分断组合去控制定子电路与转子回路的接触器，决定电动机的工作状态（转向、转短、转速等），使主钩上升、下降，高速及低速运行。,KM0,与,KM1,为吊钩电动机正反转控制接触器（控制吊钩升降），,YA,为三相制动电磁铁，,KI1,为过电流保护继电器，电动机转子电路中共有七段对称连接的电阻，其中前两段为反接制动电阻，由接触器,KM3,、,KM4,控制，后四段为起动加速调速电阻，分别由接触器,KM5,KM8,控制,当,KM3,KM8,依次闭合时，电动机的转子回路中所串入的电阻依次减小。,与主令控制器的各控制位置相对应的电动机的机械特性如右图。,2,控制电路分析,1,）正转提升控制,先合上,QS1,、,QS2,，主电路、控制电路上电，当主令控制器操作手柄置于,0,位时，,SA,1,闭合，使电压继电器,KV,吸合并自锁，控制线路便处于准备工作状态。当控制手柄处于工作位置时，虽然,SA,1,断开，但不影响,KV,的吸合状态。,正转提升有六个控制位置，当主令控制器操作手柄转到上升第,1,位时，,SA,3,、,SA,4,、,SA,6,、,SA,7,闭合，接触器,KM0,，、,KM2,、,KM3,得电吸合，电动机接上正转电源，制动电磁铁同时通电，松开电磁抱闸，由于转子电路中,KM3,的触点短接一段电阻，所以电动机是工作在第一象限特性曲线,1,上，对应的电磁转矩较小，一般吊不起重物，只作张紧钢丝绳和消除齿轮间隙的预备起动级。,当控制手柄依次转到上升第2、3、4、5、6位时，控制器触点SA8SA12相继闭合，依次使KM4、KM5、KM6、KM7、KM8通电吸合，对应的转子电路逐渐短接各段电阻，电动机的工作点从第2条特性向第3、第4、第5并最终向第6条特性过渡，提升速度逐渐增加，可获得五种提升速度。,2,）,下降操作控制,下降控制也有六个位置，根据吊钩上负载的大小和控制要求，,分三种情况。,（,1,）,C,位（第一档）,用于重物稳定停于空中或在空中作平移运动。由图可知，此时主令控制器的,SA,3,、,SA,6,、,SA,7,、,SA,8,闭合，使,KM0,、,KM3,、,KM4,通电吸合，电动机定于正向通电，转子短接两段电阻，产生一个提升转矩。而此时,KM2,未通电，因此电磁抱闸对电动机起制动作用，此时电磁抱闸制动力矩加上电动机产生的提升转矩与吊钩上重物力矩相平衡，使重物能安全停留在空中。,该操作档的另一个作用是在下放重物时，控制手柄由下降任一位置扳回零位时，都要经过第一档，这时既有电动机的倒拉反接制动，又有电磁抱闸的机械制动，在两者共同作用下，可以防止重物的溜钩，以实现准确停车。,下降,C,位电动机转子电阻与提升第,2,位相同，所以该档机械特性为上升特性,2,及在第四象限的延伸。,（,2,）,下降第,1,、,2,位,用于重物低速下降。操作手柄在下降第,1,、,2,位，,SA,4,闭合，,KM2,和,YA,通电，制动器松开，,SA,8,、,SA,7,相继断开，,KM4,、,KM3,相继断电释放，电动机转子电阻逐渐加入，使电动机产生的制动力矩减小，进而使电动机工作在不同速度的倒拉反接制动状态。获得两级重载下降速度，其机械特性如第四象限的,1,、,2,两条特性所示。,必须注意，只有在重物下降时，为获得低速才能用这两档，倘若空钩或下放轻物时操作手柄置于第,1,、,2,位，非但不能下降，而且由于电动机产生的提升转矩大于负载转矩，还会上升。,（,3,）,下降第,3,、,4,、,5,位,为强力下降。当操作手柄在下降第,3,、,4,、,5,位置时，,KM1,及,KM2,得电吸合，电动机定子反向通电，同时电磁抱闸松开，电动机产生的电磁转矩与吊钩负载力矩方向一致，强迫推动吊钩下降，故称为强力下降，适用于空钩或轻物下降，因为提升机构存在一定摩擦阻力，空钩或轻载时的负载力矩不足以克服摩擦转矩自动下降。,从第,3,位到第,5,位，转子电阻依次切除，可以获得三种强力下降速度，电动机的工作特性，对应于第三象限的,3,、,4,、,5,三条特性曲线。,3,控制电路的保护环节,由于起重机控制是一种远距离控制，很可能发生判断失误。例如实际上是一个重物下降，而司机估计不足，以为是轻物，而将操作手柄扳到下降第,5,位，以高速下放重物是危险的。为此，在控制电路中，采用,KM1,和,KM8,常开触点串联使,KM8,通电后自锁，转换中经,4,、,3,位时，,KM8,保持吸合，电动机始终运行在下降特性,5,上，由,d,点经,e,点平稳过渡到,f,点，最后稳定在低速下降状态，避免超高速下降出现危险。,在下降第,3,位转到第,2,位时，,SA,5,断开，,SA,6,接通，,KM1,断电，,KM0,通电吸合，电动机由电动状态进入反接制动状态。为了避免反接时的冲击电流和保证正确进入第,2,位的反接特性，采用,KM8,常闭触点和,KM0,常开触点并联的联锁触点，以保证在,KM8,常闭触点复位后，,KM0,才能吸合并自锁。防止由于,KM8,主触点因电流过大而烧结，使转子短路。,控制电路中采用了,KM0,、,KM1,、,KM2,常开触点并联，是为了在下降第,2,位、第,3,位转换过程中，避免高速下降瞬间机械制动引起强烈震动而损坏设备和发生人身事故。,其它控制保护叙述从略。,该线路还具有零位保护、零压保护、过电流保护及上限位置保护的作用。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,