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第四章典型生产机械设备电气控制线路4.4桥式起重机的电气控制起重机是专门用来起吊和短距离搬移重物的一种大型生产机械，通常也称为吊车、行车或天车。它广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等场所。按其结构可分为桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、旋转起重机及缆索起重机等；按起吊的重量可分为小型5～10t，中型10～50t，重型50t以上三级，其中以桥式起重机的应用最为广泛并具有一定的代表性。4.4.1桥式起重机的结构及运动情况桥式起重机由桥架，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，其结构如图4-7所示。图4-7桥式起重机结构示意图(1)桥架由主梁9、端梁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。桥架的两端装有大车移行机构、桥架的上面装有交流磁力控制盘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。小车移行机构由电动机、减速器、卷筒、制动器等组成，电动机经减速后带动主动轮使小车运动；提升机构由电动机、减速器、卷筒、制动器等组成，提升电动机通过制动轮、联轴节与减速器联接，减速器输出轴与起吊卷筒相联。4.4.2桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求主要要求是：(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—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挡，以便灵活操作。(4)提升第一挡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，这一挡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，所以它的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。凸轮控制器控制电路具有线路简单、维护方便、价格便宜等优点，这种控制方式由于受到控制器触头容量的限制，故通常用于中小型起重机的平移机构电动机和小型提升机构电动机的控制。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磁力控制屏控制的方式，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。4.4.320/5t桥式起重机电气控制线路分析桥式起重机共有五台电动机拖动，其中M1为主提升电动机，M2为副提升电动机，M3为小车电动机，M4、M5为桥架(又称大车)电动机，是特性一致的交流绕线转子电动机，分别安装在桥架的两端。整个电路可分为三部分：标准控制柜的保护电路，由PQR10磁力控制屏构成的主提升电动机M1的控制系统，由凸轮控制器控制的副提升电动机M2、小车电动机M3和桥架电动机M4、M5的电路。表4-7SA2副钩凸轮控制器触头状态表表4-8SA3小车凸轮控制器触头状态表表4-9SA4大车凸轮控制器触头状态表(1)电动机的工作特点该起重机采用了三相交流绕线式异步电动机作为副提升机构的拖动电动机，被控制的绕线式异步电动机转子串接了不对称电阻，有利于减少转子电阻的段数及控制触头的数目。提升重物时，...