常用施工机械的电气控制分析.ppt

课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 目目 录录混凝土振动器控制电路混凝土振动器控制电路1混凝土搅拌机械控制电路混凝土搅拌机械控制电路2附墙式升降机控制电路附墙式升降机控制电路3 3塔式起重机控制电路塔式起重机控制电路4课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术【知识目标】【知识目标】1了解振动器、搅拌机、附墙电梯及塔式起重机的结 构和生产工艺过程；2通过对振动器、搅拌机、附墙电梯、塔式起重机的 电气控制过程进行分析，掌握分析电气控制系统的 方法和电气控制电路图的阅读方法。【能力目标】【能力目标】1能够对振动器、搅拌机、附墙电梯、塔式起重机等 建筑施工生产设备的电气控制系统进行维修、安装 和调试；2能够对简单的施工设备的电气控制系统进行改造。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.1 4.1 混凝土振动器控制电路混凝土振动器控制电路 混凝土振动器是一种振动密实混凝土的施工机械。施工时，通过混凝土振动器产生具有一定频率、振幅和激振力的振动能量，并通过某种方式传递给混凝土，使混凝土内的骨料和水泥浆在模板中能得到致密的排列和充分的填充。4.1.1 4.1.1 混凝土振动器分类混凝土振动器分类 混凝土施工中使用的振动器实际机械品种有很多，按照不同的方式有不同的分类。（1)按照振动器对混凝土的作用方式不同可分为内部振动器、附着振动器、表面振动器和振动台。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 内部振动器是一种可以插入到混凝土中对混凝土进行振动密实的机械，目前，绝大部分采用高频振动。附着振动器利用夹具固定在施工模板或振动平台上，通过模板或平台传递振动。表面振动器实际上是附着振动器的一种变形，它是在附着振动器下装上一个底板，工作时将底板放在混凝土表面上，并沿混凝土构件表面缓慢滑移，振动能量从混凝土表面传入。表面振动器又称为平板振动器。振动台是一种产生低频振动的大面积工作平台，振动装置安装在台架下部，对制作构件的混凝土拌合料进行振动密实的机械。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术（2）按照振动器的不同驱动方式，可以将振动器分为电动振动器、气动振动器、液压驱动振动器和内燃机驱动振动器。气动和液压振动器受使用条件限制，内燃机驱动的振动器只有在缺乏电源的场合使用，而电动振动器则由三相电动机作为动力驱动源。在建筑施工现场，电动插入式振动器、电动平板振动器使用最为广泛。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.1.2 4.1.2 电动混凝土振动器的结构和工作原理电动混凝土振动器的结构和工作原理1插入式振动器的结构和工作原理 插入式振动器又叫内部振动器，主要由电动机、软轴和振动棒组成，如图4.1所示。工作时，将振动棒插入已浇注的混凝土中，依靠振动棒振动时所产生的高频机械振动波(每分钟可达800010000次)将混凝土振捣密实。插入式振动器一般使用二极三相交流异步电动机，为了提高软轴的转速（50008000 r/min），在电动机与软轴之间装有增速器。振动器产生振动的主要工作部件是振动棒，它是利用重心不对称的物体转动时产生的离心力来产生振动的，常用的有电动软轴偏心式振动棒和电动软轴行星式振动棒。电动软轴偏心式振动棒如图4.2所示。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.1 电动软轴插入式振动棒课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.2 电动软轴偏心式振动器1软轴丝头；2胶管接头；3轴承座；4棒壳；5柱形偏心子；6棒头；7轴承座课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 行星式振动器的振动棒内采用行星式振动子，其工作原理如图4.3所示。工作时，电动机通过软轴带动行星振动子自转，振动子在自转的同时沿外滚道作行星式滚动公转，这种复合运动使棒体的振动频率高达14000次/min。2表面振动器 表面振动器是通过振动混凝土外表面将振动传入混凝土内部，使混凝土振捣密实的机械。它由电动机振子与平板或模板组成平板式或附着式振动器，如图4.4所示。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.3 电动软轴行星式振动器1棒壳；2滚道；3滚锥；R1滚锥自转半径；R2滚锥公转半径；Q1滚锥中心；Q2棒头中心课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.4 表面振动器1螺栓；2偏心块；3轴承盖；4轴承座；5轴承；6机壳；7定子；8转子轴；9底脚螺丝；10端盖：11底板课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 从图4.4中可以看出，电动机振子由电动机和转轴两端安装的两块偏心块构成，转子转动带动偏心块转动，从而产生周期变化的离心力，使电动机整体（即电动机振子）产生高频振动。4.1.3 4.1.3 混凝土振动器控制线路混凝土振动器控制线路 混凝土振动器产生高频振动的方法有两种：一种是直接使用工频电源驱动电动机，再由增速装置增速产生约10000 Hz的振动频率；另外一种方式就是使用200 Hz的变频机组供电。前一种方式设备内部结构复杂，故障率较高，但施工方便、控制简单，因此在建筑施工企业得到广泛的应用；后一种方法振动器结构简单，设备故障率低，但施工时需要专门的变频电源。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术1使用工频电源直接驱动电动机的控制电路 使用工频电源直接驱动的振动器控制电路如图4.5所示，图中旋钮开关安装在电动机上部，合上电源QS，然后直接扭动旋钮开关SA，振动器开始工作。2变频电源供电的控制电路 图4.6为变频机组供电的振动器控制电路，M为三相交流电动机，G为频率为200 Hz的三相交流发电机。图4.6(a)所示的控制电路中，有多台振动器连接于高频电源，工作时合上开关QS1，电动机M起动带动发电机G产生200 Hz交流电，合上QS2接通振动器的电源，扭动振动器上的旋钮开关SA1，振捣器开始工作。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 图4.6(b)所示的控制电路中，振动器操作手把上设置机械自锁式按钮SB，按一下振动器手把上的按钮SB，变压器T副边绕组接通，连接在变压器T副边的电磁铁YA吸合，使开关Q闭合，进而使接触器KM1通电吸合。随后KM1的主触头闭合使电动机M起动，带动发电机G产生200 Hz交流电，KM1的辅助常开触点闭合使时间继电器KT通电吸合。KT延时期间，发电机完成起动。KT的常开延时闭触点闭合后使接触器KM2通电吸合，KM2的主触点闭合，接通振捣器电动机的电源，振捣器开始工作。停车时再按一下按钮SB，电磁铁断电释放，Q断开，KM1、KT、KM2相继失电，振捣器停止工作。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.5 工频电源驱动电动机的控制电路课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.6 变频电源供电的振动器控制电路课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.2 4.2 混凝土搅拌机械控制电路混凝土搅拌机械控制电路 混凝土搅拌机是一种将一定比例的水泥、砂、石以及添加剂搅拌成混凝土的施工机械，它是建筑工地使用频率最高的施工机械之一。4.2.1 4.2.1 混凝土搅拌机的构成及分类混凝土搅拌机的构成及分类4.2.1.1 混凝土搅拌机的分类 混凝土搅拌机的种类较多，通常按搅拌形式、出料方式和搅拌轴的位置对其进行分类。1按搅拌形式分类(1)自落式搅拌机 自落式搅拌机筒体为圆筒，其内壁焊有若干搅拌叶 课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术片，通过筒体的旋转使叶片上的物料提升至一定高度后再自由落下来，以达到拌和物料的目的。自落式搅拌机的结构特点是叶片和筒体没有相对运动，在滚筒转动的过程中，利用原料的自重下落进行搅拌。（2）强制式搅拌机 强制式搅拌机是搅拌筒不动，由筒内旋转轴上均置的叶片强制搅拌物料。这种搅拌机搅拌质量好，生产效率高，但动力消耗大，且叶片磨损快。它的结构特点是叶片和筒体存在相对运动，依靠叶片的搅动完成混凝土的搅拌。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术2按出料方式分类（1）反转出料式搅拌机 反转出料式搅拌机的筒体两端敞开，筒体正转时进料搅拌，出料时反转。(2)倾翻出料式搅拌机 倾翻出料式混凝土搅拌机搅拌部分的结构、原理与反转出料式相似，不同的是筒体只有一端敞开，物料的进出都用此端，进料时口朝上，出料时口朝下，每搅拌一次搅拌筒就要翻转一次。3按搅拌轴的位置分类（1）立轴式(垂直轴式)搅拌机课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 强制式搅拌机的搅拌轴垂直设置时称为立轴式搅拌机。目前立轴式搅拌机在小型混凝土搅拌站使用较为广泛。（2）卧轴式(水平轴式)搅拌机 强制式搅拌机的搅拌轴水平设置时称为卧轴式搅拌机，它又分为单卧轴和双卧轴两种。4.2.1.2 混凝土搅拌机的组成 无论何种混凝土搅拌机，其基本构成是相似的，一般由上料系统、搅拌系统、供水系统、电气控制系统和底盘组成。图4.7为最常见的JZC350型混凝土搅拌机。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.7 JZC350型混凝土搅拌机课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术1上料系统 上料系统的作用是将水泥、砂、石等物料投入到搅拌筒中。其上料过程是：首先通过人工将水泥、砂、石等投入到料斗中；按下料斗控制按钮，料斗在电动机的牵引作用下自动上升，到达预定位置后自动停止并卸下物料；卸料完成后按下料斗下放按钮，料斗自动下降，到达预定位置后自动停止。在上、下运行过程中，如果出现意外断电，料斗将被抱闸锁死，以防发生坠落事故。2搅拌系统 搅拌系统的作用是将混凝土物料搅拌均匀，并送出课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术搅拌筒。JZC350型混凝土搅拌机的搅拌筒正转时进料和搅拌物料，反转时送出物料，因此搅拌系统的拖动电动机有正、反两个旋转方向。3供水系统 搅拌给水系统有两种方式，一是利用外部管网压力供水,二是搅拌机自带水泵供水,这两种情况都采用电磁阀控制供水水嘴。4电气系统 上料机构、搅拌系统各需一个电动机作为原动力，电气系统负责对各部分的运行过程进行控制。5底盘底盘的作用是支撑搅拌机的各部分。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.2.2 4.2.2 搅拌机的控制过程分析搅拌机的控制过程分析 图4.8为JZC350型双锥反转自落式搅拌机的控制电路,它由上料控制系统、搅拌出料控制系统和给水控制系统组成。电动机M1为搅拌电动机,M2为上料电动机。M1正转搅拌、反转出料；M2正转上料、反转放下料斗。利用外部管网压力供水，电磁阀YV控制给水水嘴。SQ1、SQ2为料斗上、下限位继电器。1上料系统控制过程课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.8 JZC350型双锥反转自落式搅拌机电气控制电路课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 料斗上升过程课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 料斗放下过程课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术搅拌、出料过程 电动机M1正转时搅拌，反转时出料。正转搅拌过程 反转出料过程 当混凝土搅拌完成后，控制搅拌筒出料有两种操作方式：一是先按下停止按钮SB1，再按下起动按钮SB3；二是直接按下反转出料按钮SB3。下面按照后一种方法介绍出料控制过程。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术3给水控制 搅拌机给水由具有机械自锁功能的按钮SB7控制，给水时按下按钮SB7，电磁阀YV通电，给水系统给水；不需要给水时，再次按下按钮SB7，解除自锁，电磁阀YV断电，水阀关闭停止供水。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.3 4.3 附墙式升降机控制电路附墙式升降机控制电路 随着高层建筑施工项目的不断增多，高层建筑施工中的施工机械使用量也在不断加大，其中运送货物和人员的垂直运输设备附墙式升降机更是广泛地使用在高层建筑的施工工地，成为高层建筑施工中必不可少的施工机械之一。4.3.1 4.3.1 附墙式升降机的结构及其分类附墙式升降机的结构及其分类1附墙式升降机的分类 附墙式升降机按用途划分有三种形式：载货电梯、载人电梯和人货两用电梯。为了提高工作效率，一般要求载货电梯有较强的起重能力和较快的起升速度。载人电课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术梯或人货两用电梯则对安全装置和调速平层系统有较高的要求。目前，人货两用电梯在高层建筑施工中使用较为广泛。附墙式升降机按驱动形式可分为钢索曳引、齿轮齿条曳引和星轮滚道曳引三种形式。按吊厢数量，附墙式升降机又可分为单吊厢式和双吊厢式。按承载能力，附墙式升降机可分为两级，一级载重量为1000 kg或载人12名，另一级载重量为2000 kg或载人24名。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术2附墙式升降机的构成 附墙式升降机类型不同，其构成也有相应差异，下面以建筑施工现场广泛使用的齿轮齿条驱动的附墙式升降机为例介绍其基本构成。齿轮齿条驱动的附墙式升降机主要由带有底笼的平面主框架结构、吊厢、立柱导轨架、驱动装置、安全装置、电控系统等部件组成，如图4.9所示。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.9 附墙式升降机课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术(1)立柱导轨架 立柱通常由无缝钢管焊接成桁架结构并带有齿条的标准节组成，既是支承柱，又是导轨柱。(2)带底笼的安全栅 电梯的底部通常有一个便于安装立柱段的平面主框架。在主框架上立有带镀锌铁网状护围的底笼，该底笼在地面上把整个电梯围起来，以防止电梯升降时闲人进出而发生事故。(3)吊厢(或吊笼)吊厢既是乘人载物的容器，又是安装驱动装置和架设或拆卸支柱的场所。吊厢由型钢焊接骨架，顶部和周壁由方眼编织网围护结构组成。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 吊厢顶上设有提升标准节接高和拆卸用的小吊杆（手摇或电动）。在安装或拆卸电梯时，厢顶可当做工作平台，工人可站在厢顶上进行操作。吊厢两侧均装有门。吊厢的一侧为入口门，另一侧则为通向楼层的门。吊厢门都带有机械和电器联锁装置，当厢门打开时，电器联锁使电梯不能运行。(4)驱动装置 驱动装置安装在吊厢上，负责驱动吊厢上下运行。齿轮齿条驱动机构可为单驱动、双驱动甚至三驱动。采用双驱动或三驱动的形式，是在一套传动机构发生故障时，其他驱动装置迅速替代故障部分，从而提高系统的安全性。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 升降机一般采用多挡（45挡）涡流制动调速，由主令开关、涡流制动器和绕线式电机组成的开环调速系统可以消除冲击现象，实现平稳地起动和制动，使乘员没有不适的感觉，提高了运行质量与安全性。(5)安全装置 限速制动器 吊厢在超过规定的速度约15的情况下运行时，该套装置能自动起作用，使电梯马上停止工作。电机制动器 设有内抱制动器和外抱电磁制动器等。紧急制动器 设有手动楔块制动器和脚踏液压紧急刹车等，在限速和传动机构课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 都发生故障时，可紧急实现安全制动。限位装置 设在立柱顶部，由限位碰铁和限位开关构成，可防止冒顶。设在楼层的为分层停车限位装置，可实现准确停层。设在立柱下部的限位器可不使吊厢超越下部极限位置。(6)电气控制与操纵系统 电梯的电器装置安装在吊厢内壁的厢内。为了便于控制电梯升降和以防万一，一般考虑地面、楼层和吊厢内均能独立进行操作，即在上述三处都有上升、下降和停止的按钮开关箱。在楼层上，开关箱放在靠近平台栏栅或入口处。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.3.2 4.3.2 典型附墙式升降机电气控制电路分析典型附墙式升降机电气控制电路分析 附墙式升降机典型控制电路见图4.10。1工作原理 控制电路中使用了既有电压线圈又有电流线圈的交流电流继电器KC1、KC2。KC1、KC2的动作特点为：当电压线圈无电压时触点断开；当电压线圈有电压但电流线圈电流大于整定值时，触点也断开；只有当电压线圈有电压且电流线圈电流小于整定值时,触点才闭合。在控制电路的工作过程中，将依据通过继电器KC1、KC2的电流大小，依次分段切除电阻。在上升、挡和下降、挡低速运行中，驱动电动机采用涡流制动调速，转子电流越大，制动转矩越大，转速越低，从而实现电动机转速平滑地课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.10 附墙升降机典型控制电路课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术变化；在上升、或挡和下降、挡中，采用转子回路串电阻起动以及转子回路串电阻调速，其方法是：利用两个交流电流继电器KC1和KC2交替动作，顺序切除电动机转子回路的电阻，最终根据挡位的不同保留部分电阻运行，实现调速运行。继电器KC1、KC2电流线圈连接在主回路中电流互感器TA的二次侧，电压线圈和加速接触器辅助触点串接在控制回路中。2控制过程分析 主令开关SA置0位为停止，左右分别为下降、上升各六个挡位。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 上升挡与挡的控制结果相同，电动机工作在转子串全部电阻且涡流制动器进行制动的低速运行状态；上升挡，电动机转子串三级电阻运行；上升挡，通过电流继电器KC1分段切除两级电阻，电动机工作在转子串两级电阻的状态下运行；上升挡与挡的控制结果相同，通过电流继电器KC1、KC2进行控制，分段切除全部电阻，电动机工作在自然特性下高速运行。下降挡，电动机依靠重物的重力驱动转子运转，涡流制动器产生制动力矩下放重物；下降挡与挡的控制过程相同，电动机工作在转子串全部电阻且涡流制动器进行制动的低速运行状态；下降挡，电动机转子串课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术三级电阻运行；下降挡，通过电流继电器KC1分段切除两级电阻，电动机工作在转子串两级电阻的状态下运行；下降挡，通过电流继电器KC1、KC2进行控制，分段切除全部电阻，电动机工作在自然特性下高速运行。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术(1)准备状态 主令开关SA置于零位，触点S1闭合，零压保护继电器KA得电，控制回路电源接通为上升或下降做好准备。(2)上升控制过程 主令开关SA置于上升挡或挡，触点S2、S4、S6闭合。S2闭合，接触器KM2通电吸合，KM2的主触头闭合使电动机通电运转，吊厢开始上升；KM2辅助常开触点和触点S4闭合，接触器KM7通电吸合；KM2的辅助常开触点闭合，电磁制动器YA通电松闸。S6闭合，变压器T与电源接通，经过变压器T变压后将降低的电压作用在涡流制动器WE上，涡流制动器WE产生制动力矩。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 上升挡或挡，电动机工作在转子串入全部电阻、涡流制动器产生制动转矩调速的低速运行状态。主令开关SA置于上升挡时，触点S2、S4、S5闭合。S2、S4闭合的作用与SA置挡或挡情况相同。S5闭合，接触器KM3通电吸合，KM3的主触点闭合，将转子回路的第一级电阻切除，电动机转子绕组串三级电阻开始起动。主令开关SA置于上升挡时，触点S2、S4、S5、S7闭合。S2、S4闭合，与SA置挡或挡情况相同。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 S5闭合，接触器KM3通电吸合，KM3的主触点闭合将电动机转子绕组的第一级电阻切除，电动机串三级电阻开始起动；KM3的辅助常开触点闭合，使继电器KC1的电压线圈通电，同时起动电流经电流互感器变换后加于电流继电器KC1、KC2的电流线圈。尽管KC2的电流线圈中有电流接入，但因电压线圈未接通而不能起作用。KC1将依据通过的电流的变化情况切除转子回路的第二级电阻。继电器KC1的具体动作过程分析如下：KC1接入的起始阶段，流过KC1的电流线圈的电流大课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术于整定电流，故KC1的触点断开，接触器KM4不吸合，随着电动机加速，起动电流逐步减小，当KC1的电流线圈的电流降低到整定值以下时，继电器KC1的触点闭合使接触器KM4和中间继电器KA1通电吸合。KA1通电吸合后，常开触点KA1闭合自锁了接触器KM4所在的支路。接触器KM4吸合后，主触头KM4闭合将第二级电阻切除；串联在电压线圈KC1支路的辅助常闭触点KM4断开，使继电器KC1失电释放（接触器KM4通过中间继电器KA1的自锁依然保持吸合状态）。上升挡，电动机工作在转子回路串两级电阻调速的运行状态。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 主令开关SA置于上升挡或挡时，触点S2、S4、S5、S7、S8闭合。S2、S4、S5、S7闭合，其作用与挡相同。S8闭合，电流继电器KC1、KC2将会配合动作，在KC1、KC2的共同作用下，控制电路将依据定子电流的大小分段自动切除全部串入的转子电阻。KC1的动作过程与挡相同，KC2的动作过程分析如下：当KC1动作使KM4通电吸合后，由于串联在继电器KC2支路的辅助常开触点KM4闭合，使继电器KC2的电压线圈通电，同时KM4的主触头闭合切除了第三级电阻。KM4的主触头切除第三级电阻的瞬间，电动机定子电流增大，此电流大于继电器KC2的整定值，KC2不能动作，课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术电动机定子绕组串最后一级电阻运转，转速将开始升高。随着电动机转速的升高，电动机定子电流逐渐减小，当定子绕组通过的电流小于KC2的整定值时，KC2动作。KC2的触头闭合接通了中间继电器KA2和接触器KM5的支路，使KA2和KM5吸合。KA2的吸合自锁了KA2所在的支路。KM5的吸合，其主触头KM5切除了第三级电阻；辅助常开触头KM5接通了中间继电器KA3，使KA3通电吸合。KA3吸合后，一是自锁KA3所在的支路，二是使接触器KM6吸合，切除最后一级电阻，使电动机运行在自然特性状态。上升挡或挡，控制电路分段依次切除串在转子回路的四级电阻，电动机运行在自然特性状态。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术(3)下降控制过程 主令开关SA置于下降挡，触点S4、S6闭合。S6闭合，使涡流制动器WE接通，WE产生制动力矩调速。电流继电器KC3得电吸合，KC3的常开触头闭合使接触器KM7通电吸合，抱闸电磁铁YA松闸。下降挡，电动机工作在定子不接电源，转子在重力作用下沿重力方向运转，通过涡流制动器制动减速的低速运行状态。主令开关SA置于下降挡或挡时，触点S3、S4、S6闭合。S3、S4闭合，使电动机下降，接触器KM1和松闸接课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术触器KM7通电，抱闸装置松闸，电动机定子接通电源，电动机开始下降。S6闭合，使变压器T连接在电源上，涡流制动器产生制动力矩调速。下降挡或挡，电动机工作在转子串全部电阻，涡流制动器通电产生制动力矩的低速运行状态。主令开关SA置于下降挡时，触点S3、S4、S5闭合。S3、S4闭合，使电动机下降，接触器KM1和松闸接触器KM7通电，作用同挡或挡状态。S5闭合，使接触器KM3得电，KM3的主触点闭合将电动机第一级电阻切除，电动机在转子串三级电阻的情况下开始起动运行。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 主令开关SA置于下降挡时，触点S3、S4、S5、S7闭合。S3、S4、S5闭合，作用同挡或挡状态。S7闭合，使电流继电器KC1的控制起作用。此时，电流继电器KC1将根据电动机定子绕组电流的大小变化切除转子回路的第二级电阻。其控制过程分析如下：KC1接入的起始阶段，流过KC1电流线圈的电流大于整定电流，故KC1的触点断开，接触器KM4不吸合。随着电动机加速，起动电流逐步减小，当KC1电流线圈的电流降低到整定值以下时，继电器KC1的触点闭合，接触器KM4和中间继电器KA1通电吸合。KA1通电吸合后，使课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术KA1常开触点闭合，自锁了接触器KM4所在的支路。接触器KM4吸合后，闭合的主触头KM4将第二级电阻切除；而串联在电压线圈KC1支路的辅助常闭触点KM4断开，使继电器KC1失电释放（接触器KM4通过中间继电器KA1的自锁依然保持吸合状态）。下降挡，电动机工作在分段切除两级转子电阻、转子回路串两级电阻调速的运行状态。主令开关SA置于下降挡时，触点S3、S4、S5、S7、S8闭合。S3、S4、S5、S7闭合，作用同挡状态。S8闭合，使电流继电器KC2工作。KC1、KC2将依次切课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术除四级电阻，KC1的控制过程与挡的情况相同。KC2的动作过程分析如下：当KC1动作使KM4通电吸合后，由于串联在继电器KC2支路的辅助常开触点KM4闭合，使继电器KC2的电压线圈通电，同时KM4的主触头闭合切除了第三级电阻。KM4的主触头切除第三级电阻的瞬间，电动机定子电流增大，此电流大于继电器KC2的整定值，KC2不能动作，电动机定子绕组串最后一级电阻运转，转速将开始升高。随着电动机转速的升高，电动机定子电流逐渐减小，当定子绕组通过的电流小于KC2的整定值时，KC2动作。KC2的触头闭合接通了中间继电器KA2和接触器KM5的支路，使KA2和KM5吸合。KA2的吸合自锁了KA2所在的支路。KM5的吸合，其主触头KM5切除了第三级课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术电阻；辅助常开触头KM5接通了中间继电器KA3，使KA3通电吸合。KA3吸合后，一是自锁KA3所在的支路，二是使接触器KM6吸合，切除最后一级电阻，使电动机运行在自然特性上。下降挡，控制电路分段依次切除串在转子回路的四级电阻，电动机运行在自然特性上。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.4 4.4 塔式起重机控制电路塔式起重机控制电路 塔式起重机又称塔吊，是常用的起重运输机械。由于塔式起重机具有回转半径大、提升高度高、占地面积小、操作简单、拆装容易等优点，在多层、高层建筑的施工中得到了广泛应用。4.4.1 4.4.1 塔式起重机的分类及特点塔式起重机的分类及特点 塔式起重机有很多分类方法，通常是按起重量大小和结构分类。目前在建筑施工现场运用较多的是上回转、自升、固定、平臂式塔吊。自升是指塔吊依靠自身的专门装置，增、减标准节或整体爬升的塔吊。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术4.4.2 4.4.2 塔式起重机的组成与工作机构塔式起重机的组成与工作机构 塔式起重机类型很多，不同类型的塔式起重机的构成及工作方式存在一些差异。QTZ80型塔式起重机为水平臂架、小车变幅、上回转自升式。该机的最大工作半径为55 m；独立式起升高度为46 m，附着式起升高度可达150 m。下面以QTZ80型塔式起重机为例，介绍塔式起重机的运行工艺与工作过程。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.11 QTZ80型塔式起重机主体结构示意图课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术1塔式起重机的组成 塔式起重机由金属结构部分、机械传动部分、电气系统和安全保护装置组成。电气系统由电动机、控制系统和照明系统组成。2QTZ80塔式起重机的工作机构 重物的运输是通过操作控制开关，控制吊钩提升机构、塔臂回转机构和小车行走机构来实现的，塔身的升降是通过液压顶升机构完成的。提升机构 提升机构负责垂直方向的运输。为了提高生产效率，充分满足施工要求，针对不同的起吊重量，提升课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术机构的运行速度不同。提升机构的驱动电动机M3采用YZR2254/8滑环涡流制动电动机，工作时有5挡速度，分别为变极调速、转子回路串电阻调速、液压推杆涡流制动调速和涡流制动调速。图4.12为提升机构实物图。提升机构采用液压推杆制动器制动，其制动器兼具调速功能。起动时液压电动机M2由电动机M3的转子绕组供电，该电压低于M2的额定电压，使制动器处于半制动状态，高速运转时由外接电源供电，制动器处于完全松闸状态，断电时制动机构处于制动锁死状态。涡流制动器在提升机构低速运转时通电制动，实现调速。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术图4.12 提升机构实物图课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术 提升机构设有力矩超限保护、提升高度限位保护和高速限重保护。当提升机构起吊的负载力矩超过允许值时，力矩超限保护动作，使提升机构断电抱闸。为了防止冲顶事故，当起吊重物上升的高度超过允许范围时，提升高度限位保护动作，使提升机构只能下降，不能上升。重载时，提升机构的运行速度不能太高；否则，高速限重保护将动作，使提升机构自动处于低速状态。回转机构 回转机构负责在吊臂半径平面范围内运送重物，驱动电动机M5型号为YD1324/8/16，运行速度有三种，分别在4、8、16极下运行。课课课课题题题题四四四四 常常常常用用用用施施施施工工工工机机机机械械械械的的的的电电电电气气气气控控控控制制制制 建筑电气控制技术建筑电气控制技术