行车电气.docx
- 文档编号:9962359
- 上传时间:2023-02-07
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:189.23KB
行车电气.docx
《行车电气.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《行车电气.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
行车电气
第八章天车的电气线路及原理
第二节主电路
主电路(动力电路)是用来驱动电动机工作的电路,它包括电动机绕组和电动机外接电路两部分。
外接电路有外接定子和外接转子电路,简称定子电路和转子电路。
定、转子电路根据控制电动机功率的不同,又分为接触器控制和凸轮控制器控制。
定子电路由接触器控制,转子电路由凸轮控制器控制。
一、定子电路
定子电路是由三相交流电源、隔离开关QS、过电流继电器的线圈KOC1,KOC2,正反向接触器的主触头KMF,KMR及电动机定子绕组等组成。
转子电路是由转子绕组、外接电阻器及凸轮控制器的主触头等组成,如图8-2所示。
图8-2主回路电路图
隔离开关QS是主电路与电源接通和断开的总开关;过电流继电器KOC1,KOC2作电动机过流保护用;正反向接触器的主触头、KMF,KMR均为动合(常开)触头,两者之间具有电器联锁。
当正转接触器主触头KMF闭合时,电动机正转;当反转接
触器主触头KMR闭合时,则电动机反转。
转子电路用凸轮控制器主触头控制转子电路的外接电阻,来实现限制起动电流和调节转速的目的。
要改变电动机运转方向就必须将三相电源中的任意两相对调。
表8-1为凸轮控制器控制电动机转向的情况。
当凸轮控制器的手柄置于零位时,其触头断开,电动机不工作;当凸轮控制器手柄逆时针方向转动时,触头1,3闭合,电动机正转。
当凸轮控制器手柄顺时针方向转动时,触头2,4闭合,电动机反转。
从表8-1也可以看出,当接触器KMF的主触头闭合时,接到电动机定子绕组Ul,V1,W1的电源相序为L1,L2,L3,电动机正转。
当接触器KMR的主触头闭合时,电动机定子绕组U1,V1,Wl的电源相序为I3,L2,Ll,电动机反转。
表8-1凸轮控制器控制电动机转向的情况
二、转子电路
转子电路是指通过凸轮控制器主触头的分合来改变转子电路外接电阻的大小而实现限制起动电流及调速的电路。
如图8-2所示,转子电路的外接电阻是由三相电阻器组成的,三相电阻的出线端U2,V2,W2连接在一起,另外三个出线端U1,vi,Wl用三根导线经电刷一集电环分别与转子绕组u、v,w相连接。
(1)转子电路的接线方式转子电路的外接电阻有不平衡(不对称)和平衡(对称)两种接线方式。
不平衡接线方式用凸轮控制器控制,电动机的功率较小。
平衡接线方式用接触器控制,电动机的功率较大。
平衡接线方式的三相电流是平衡(对称)的,采用这种方式,接触器的主触头可接成开口三角形和闭口三角形两种电路,如图8-3所示。
两种接线方式相比,开口三角形的接线简单,流过触头的电流为闭口三角形的,'3-倍;闭口三角形的接线较复杂,流过触头的电流为前者的37%,工作可靠。
(2)转子电路串接不对称电阻的调速过程及调速原理转子电路串接不对称电阻起动,能以较少数量的换接元件来得到较多的加速级。
而当电动机功率较大时,由于转子绕组电阻较小,起动级数也随之增加。
不然起动时的电流和转矩将过大,影响起动的平稳性,还会引起机械特性的变化,在半速时转矩下降,致使不能顺利地起动。
开始工作前,先将凸轮控制器手柄置于零位,这时电动机处于静止状态。
1)电动机在额定负载下TL=Th,当凸轮控制器手柄置于第一档时,电动机的定子电路与电源接通,转子电路串接全部电阻,电动机转矩小于负载转矩T 2)当凸轮控制器手柄置于第二档时,其触头1闭合,转子电路u相电阻U3~U2(阴影部分)被短接(见图7-20c),电阻减小,电机转矩大于负载转矩,电动机的起动转速上升。 3)当凸轮控制器手柄置于第三档时,其触头1,2闭合,除转子电路u相电阻U3~U2短接外,v相V3~V2也被短接(见图7-20d),电阻进一步减小,转矩增大,电动机转速继续上升。 4)当控制器手柄置于第四档时,其触头1,2,3闭合,除u相U3~U2、v相V3~V2短接外,w相W1~W2电阻也被短接(见图7-20e),电动机转速继续上升。 图8-3平衡接线方式a)开口三角形b)闭口三角形 5)当控制器手柄置于第五档时,其触头1一5闭合,转子各相电阻U1~U2,V1~V2,Wl~W2全部被短接(见图7-20f),电动机在固有特性曲线上工作,此时电动机的转速最高,且等于额定转速。 可见,凸轮控制器手柄从一档至五档,由于其触头顺序闭合。 转子电路外接电阻逐级短接(切除),电动机的转速从低速到高速。 同理,控制器手柄从五档至一档,由于其触头顺序断开,转子电路外接电阻逐级接人,电动机的转速从高速到低速, 以至停止。 第三节控制电路 天车电路中控制电路(也叫做联锁保护电路)的作用是: (1)过电流保护当电路短路或电动机严重过载时,主电路自动脱离电源。 实现过电流保护作用的电器有熔断器、过电流继电器和热继电器等。 (2)零压保护在停电(电压为零)或电路电压过低的情况下,主电路自动脱离电源。 零电压继电器(或接触器)起零压保护作用。 (3)零位保护防止控制器不在零位,电动机定子电路接通,使转子电路在电阻较小的情况下送电。 (4)行程保护限制大、小车或起升机构在所规定的行程范围内工作,行程开关(或终端开关)起行程保护作用。 (5)舱口开关和安全栏杆开关当舱口盖(或栏杆)打开时,主电路不能送电;已送电的主电路当舱口盖(或栏杆)打开时,能自动切断电源,防止天车工或检修人员上车触电。 紧急开关供在紧急情况下迅速切断电源用。 第四节PQY,PQS,PQZ交流控制屏的主令控制回路 交流控制屏与主令控制器相配合,可以用来控制天车上较大容量电动机的起动、制动、调速和换向。 我国目前生产的交流控制屏有PQY,PQS,PQZ系列,它们是在PQD和PQR系列交流控制屏的基础上改进而来的,虽然后者还在应用,但已停止生产。 一、交流控制屏的分类 交流控制屏按其作用可分为: 用于平移机构的PQY;用于起升机构的卿S;用于抓斗开和闭的升降机构的卿Z三种。 其型号、控制形式及工作性能等见表8-20 表8-2各种型号控制屏的工作参数 二、交流控制屏的型号其中: 结构形式: P表示控制屏;X表示控制箱。 应用代号: Q表示在天车上使用。 控制对象: Y表示平移机构;S表示升降机构;Z表示带抓斗开和闭的升降机构。 设计序号: 表示不同的线路特征。 制动电磁铁代号: T表示普通制动电磁铁;Y表示液压制动电磁铁。 主要特征: 表示主接触器的电源性质,Z表示直流;J表示交流。 基本规格: 表示主接触器的额定容量,以额定电流的安培数表示。 三、交流控制屏的工作原理 1.平移机构的工作原理 图8-6为PQY1平移控制屏的电气原理图。 卿Y1一口平移控制屏的工作过程如下: 图8-6PQYI一口平移控制屏的电气原理图 设隔离开关QSl,QS2闭合,主令控制器QM的手柄置于“0”位时,零电压继电器KHV线圈得电,其KHV辅助触头闭合,实现自锁,为下一步的控制工作做好准备;与此同时,时间继电器KTl,KT2的线圈得电而吸合,其常闭延时闭合的触头KTl,KT2瞬时断开。 当主令控制器QM手柄扳至“正向1”位置时,正转接触器KMF线圈得电,其主触头(常开)KMF闭合,使电动机M与制动器的操纵元件接通电源,制动器松闸,转子回路中的电阻全部串人,电动机起动,起动转矩T较小,消除传动装置间隙,轻载可以起动。 当主令控制器QM手柄扳至“正向2"位置时,反接接触器KM3线圈得电而吸合。 其主触头(常开)闭合,将转子电路U6-U2,V6-V2,W6-W2的部分电阻短接,电动机起动,转速上升;KM3的辅助触头闭合,为加速接触器KMA1,KMA2,KMA3的接通准备条件。 当主令控制器QM手柄扳至“正向3”位置时,反接接触器KM3仍处于吸合状态,其辅助触头闭合使加速接触器KMA1线圈得电而吸合,KMAI主触头闭合将转子电路U5-U6,V5-V6,W5-W6的部分电阻短接,使电动机的转速上升。 由于KMA1辅助触头断开,时间继电器KTl断电释放,经过暂短延时后,KTl触头延时闭合。 KTl触头闭合使加速接触器KMA2线圈得电,其主触头KMA2闭合将转子电路U4-U5,V4-V5,W4-W5部分电阻短接,电动机的转速继续上升。 由于KMA2辅助触头断开,时间继电器KT2断电释放,经过暂短延时后,KU触头延时闭合。 KT2触头闭合使加速接触器KMA3线圈得电,其主触头闭合,将转子电路U3-U4,V3-V4,W3-W4部分电阻短接,电动机转速继续上升,最后的稳定转速略低于额定转速。 此时转子电路Ul-U3,Vl-V3,Wl-W3中仍留下部分电阻,这部分电阻称为软化级电阻(常接电阻),使电动机的机械特性软化。 主令控制器QM手柄扳至反向各位置时,其工作原理与正向各位置相同,这里不再赘述。 从以上分析可以看出: 1)PQ、平移机构控制屏为对称线路。 2)主令控制器的档数为3-0-3,6个回路。 3)电动机转子回路串接4(或5)级起动电阻,第一、二级电阻为手动切除,其余由时间继电器控制自动切除。 4)制动器操纵元件与电动机同时通电或断电。 5)允许直接打反向第一档,实现反接制动停车。 PQY平移机构控制屏控制的电动机机械特性曲线如图8-7所示。 2.起升机构的工作原理 图8-8为PQS1起升机构控制屏的电气原理图。 PQS1起升机构控制屏的工 作过程如下: 设隔离开关QS1,QS2闭合,主令控制器QM的手柄置于“0”位时,其触头 K1闭合,零电压继电器KHV线圈得电吸合,其辅助触头闭合,实现自锁,为下一步的控制工作做好准备;与此同时,经SQH1(上升限位开关)、SQH2(下降限位开关),时间继电器KT2,KU,KT4线圈得电而吸合。 (1)吊钩上升当主令控制器QM手柄扳至上升第一档,QM的触头K3,K4,K5,K8,K11闭合,回路④接通,正转(上升)接触器KMF线圈得电吸合,其主触头闭合,电动机定子绕组接至电源;回路⑧KMF辅助(常开)触头闭合,制动接触器KMB线圈得电,制动器松闸。 由于KMF,KMB辅助(常开)触头闭合,时间继电器KTl得电吸合,回路⑤、⑧中的触头KTl瞬时闭合。 回路⑤的作用是当停车(主令控制器QM手柄回零)时,触头Kll断开,制动接触器KMB断电释放,制动器制动,由于触头K5闭合经KT1给接触器KMF供电,电动机仍正向运转。 0.6s后时间继电器触头断开,KMF断电释放,主触头断开,电动机停止,从而实现了电动机先制动、后断电的程序,避免了重物下滑(溜钩)的现象。 回路⑩的作用是防止产生重物自由下降的事故。 图8-8PQS1起升机构控制屏的电气原理图 接触器KMF吸合,转子电路Ul—U2,Vl—V2,WI—W2的电阻全部接人电路,电动机的起动转矩Tst很小,消除了传动装置的间隙,避免产生较大的机械与电冲击。 回路⑩中的KMF常闭触头断开,时间继电器KT2断电释放。 回路⑧中KT2的常闭触头延时0.3s闭合,反接接触器KM3得电吸合,其主触头KM3闭合,切除转子电路U6—U2,V6—V2,W6—W6的部分电阻(反接电阻),电动机的起动转矩Tst大于负载转矩TL,电动机起动。 若手柄停留在此位置,电动机的运转速度极低。 当主令控制器QM手柄置于上升第二档时,正转接触器KMF、制动接触器KMB、反接接触器KM3仍处于吸合状态,电动机正转、制动器松闸、转子电阻切除一部分。 由于QM的触头K9闭合,KM3触头闭合,加速接触器KMAI得电吸合,KMA1主 触头闭合,将转子电路U5—U6,V5—V6,W5—W6部分电阻切除,使电动机的转速提高,当主令控制器手柄停留在此档时,电动机的转速高于上升第一档,但也较低。 当主令控制器QM手柄置于上升第三档时,由于KMF,KMB,KM3,KMAl仍处于吸合状态,主令控制器QM的触头K9闭合及KAC1在⒁回路中的触头断开,时间继电器KT3断电释放,其触头KT3延时闭合使加速接触器KMA2得电吸合,KMA2的主触头闭合,将转子电路U4—U5,V4—V5,W4—W5部分电阻切除;KMA2辅助触头断开,时间继电器KT4断电释放,KT4延时闭合的常闭触头,加速接触器KMA3得电吸合,其触头KMA3闭合,将转子电路U3—U4,V3—V4,W3—W4部分电阻切除,此时电动机在转子电路Ul—U3,V1—V3,WI—W3串人少量电阻下运转,电动机的转速最高(略低于额定转速)。 (2)吊钩下降当主令控制器QM手柄从零位扳到下降第一档时,QM的触头K5,K11闭合,由于KT1是断开的,KMF不得电,KMB也不得电,此时电动机不转、制动器也不松闸,这一档为反接制动档。 只有从下降第二档或下降第三档扳回下降第一档时,才能动作,以避免因轻载而出现提升现象。 下降第二档为单相制动,下降第三档为再生制动,在这两个档位,由于单相接触器KMS与反转接触器KMR均处于吸合状态;回路⑩中的触头KMS与KMR闭合,时间继电器KT1也处于吸合状态;回路⑧中的KTI闭合,制动接触器KMB也处于吸合状态,制动器松开。 当主令控制器QM手柄从下降二档(或下降三档)扳至下降一档时,K7(或K6)断开,KMS(或KMR)断电释放,时间继电器KT1也断电释放。 QM的触头K5,K11延时动作,在⑤、⑧回路延时断开,在未断开时正转接触器KMF通电吸合,⑧回路中的 KMF闭合,使制动接触器KMB仍保持吸合状态,制动器松开;⑩回路中的KMF与KMS辅助(常开)触头闭合,使时间继电器KTI再次得电吸合,K5与KTI为正转接触器KMF获电吸合提供条件。 因此,在下降第一档时,正转接触器KMF、制动接触器KMB处于吸合状态,反接接触器KM3及加速接触器KMA1,KMA2,KMA3均处于释放状态,这相当于上升第一档反接接触器KM3未吸合前的情况;电动机正向接通、制动器已松开,转子电路电阻最大。 不同的是在负载作用下电动机低速反转,以实现重载低速下降。 当主令控制器QM手柄扳至下降第二档时,其触头K2闭合,使各控制回路电流经过下降限位开关SQH2;K7闭合,使换相继电器KIL线圈得电,其常开触头KIL延时0.11~0.16s闭合,回路⑦接通,单相接触器KMS线圈得电,其主触头KMS闭合,电动机定子绕组Ul和V1并接于L1,Wl接于L3,使电动机形成单相接电状态;在回路⑩中KMS触头闭合,时间继电器KTI线圈得电而吸合。 可见,K7闭合,KTI闭合,制动接触器KMB得电吸合,制动器松开,K8闭合、KMS闭合,反接接触器KM3得电吸合,其触头KM3闭合,将转子电路U6—U2,V6—V2,W6—W2部分电阻切除。 此时电动机在接成单相,制动器松开,转子电路切除反接电阻情况下,在负载作用下往下降方向转动。 单相制动适用于轻载短距离下降。 当采用单相制动下放重物时,如发现下降速度很快,应将主令控制器QM手柄扳至下降第一档,采用反接制动,以实现重载低速下降。 当主令控制器QM手柄置于下降第三档时,其触点K2,K6,K8,K9,K10,K11闭合。 K2闭合,各控制回路电流经过下降限位开关SQH2;K6闭合,回路⑥接通,反转(下降)接触器KMR得电吸合,电动机与电源接通,回路⑩KMR的触点闭合,时间继电器KTl得电吸合;回路⑧的KT1触头瞬时闭合,K11闭合,制动接触器KMB得电吸合,制动器松开;KMR触点闭合,K8闭合,使反接接触器KM3得电吸合,KM3的主触头闭合,将转子电路U6—U2,V6—V2,W6—W2部分电阻切除;回路⑨中的KM3触头闭合,K9闭合,加速接触器KMAI得电吸合,其主触头K1闭合将转子电路U5—U6,V5—V6,W5—W6部分电阻切除,回路⑩中的KMAI常闭触头断开,时间继电器KT3断电释放;回路⑩中的K10闭合,KT3延时闭合,使KMA2加速接触器得电吸合;KMA2主触头闭合,将转子电路U4—U5,V4—V5,W4—W5部分电阻切除;KMA2在回路⑩中的常闭触头断开,时间继电器KT4断电释放;回路⑩中的KT4常闭触头延时闭合,加速接触器KMA3得电吸合;KMA3主触头闭合,将转子电路U3—U4,V3—V4,W3—W4部分电阻切除。 从反转接触器KMR—KTl—KMB及KMR—KM3—KMA1—KT3—KMA2—KT4—KMA3的顺序动作过程就是电动机反向起动、制动器松开、反接电阻及各级加速电阻逐级切除的过程,当此过程结束后,电动机转子电路U1—U3,V1—V3,W1—W3只保留部分软化电阻。 电动机在负载作用下,其转速超过同步转速稳定运行,这种状态称为再生(回馈)制动状态。 下降第三档适用于任何负载的快速下降,对长距离下降是非常适用的,这样可以提高生产率。 在再生制动状态,转子电路电阻越小,电动机转速越低(大于同步转速);转子电路电阻越大,电动机转速越高,当反接接触器KM3不吸合,电动机将会产生危险的高速。 PQSI起升机构控制屏电路的特点是: 1)可逆不对称线路。 2)主令控制器的档数为3-0-3,12个回路。 3)电动机转子回路串接4(或5)级起动电阻,上升第一、二级电阻为手动切除,其余由时间继电器控制,自动切除。 4)下降第一档为反接制动,可实现重载(半载以上)慢速下降。 5)下降第二档为单相制动,可实现轻载(半载以下)慢速下降。 6)下降第三档为再生制动下降,可使任何负载以略高额定速度下降。 7)停车时,由于时间继电器KT1的作用,使制动器操纵元件比电动机先停电0.6s,以防止溜钩。 8)利用换相继电器KIL(动合延时0.11一0.16s,动断延时0.15一20s)来延长可逆转换时间,防止正转接触器KMF、单相接触器KMS、反转接触器KMR在可逆转换时造成相间短路,同时利用KIL的短暂延时,使主令控制器快速由零位打到下降第三档或由下降第三档打到零位。 此时单相接触器KMS不动作。 9)回路⑩KT1线圈中正转接触器KMF与制动接触器KMB常开辅助触头串联,防止工作在某一档或换档时,因主接触器(KMF,KMS,KMR)不能可靠地吸上而产生重物自由下降的事故。 因为若不加KMF常开辅助触头,此时KMB和KTl常开辅助 触头相互自保,使KMB线圈得电,制动器松开,而电动机不接电源,产生重物自由下降的事故。 10)下降行程开关SQH2如不用,可短接。 11)回路④、⑤、⑥中的正转接触器KMF、反转接触器KMR、单相接触器KMS之间有电气联锁,防止发生相间短路事故。 12)上升行程开关SQHI、下降行程开关SQH2分别作上升、下降行程保护。 PQSl起升机构控制屏控制电动机的机械特性如图8-9所示。 图8-9中第一象限的1,2,3曲线分别为上升第一、二、三档时的机械特性曲线。 第四象限的1曲线为下降第一档反接制动时的机械特性曲线;2曲线为下降第二档单相制动时的机械特性曲线,3曲线为下降第三档再生制动时的机械特性曲线。 图8-9PQSI起升机构控制屏控制电动机的机械特性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 行车 电气