這種控制電路是利用主令控制器發(fā)出動作指令,使磁力控制屏中各相應(yīng)接觸器動作,來換接電路,控制起升機構(gòu)電動機按與之相應(yīng)的運行狀態(tài)來完成各種起重吊運工作,由于主令控制器與磁力控制屏組成的控制電路較復(fù)雜,使用元件多,成本高,故一般在下列情況下才采用:
(1)拖動電動機容量大,凸輪控制器容量不夠。
(2)操作頻率高,每小時通斷次數(shù)接近或超過600次。
(3)起重機工作繁重,操作頻繁,要求減輕司機勞動強度要求電氣設(shè)備具有較高壽命。
(4)起重機要求有較好的調(diào)速、點動等運行性能。
一、PQR10B系列主令控制電路
圖8-7為提升機構(gòu)PQRl0B主令控制電路圖。該電路采用LKI—12/90型主令控制器操作。該控制器有12對觸點,在提升與下降時各有6個工作位置,通過控制器操作手柄置于不同工作位置,使12對觸點相應(yīng)閉合或斷開,進而控制電動機定子電路與轉(zhuǎn)子電路接觸器,實現(xiàn)電動機工作狀態(tài)的改變,使物品獲得上升與下降的不同速度。由于主令控制器為手動操作,所以電動機工作狀態(tài)的變換由操作者掌握。
圖中正反向接觸器KM1、KM2用以換接電動機定子電源相序,實現(xiàn)電動機正、反轉(zhuǎn)。制動接觸器KM3控制電動機三相電磁鐵YB。在電動機轉(zhuǎn)子電路中設(shè)有7段對稱聯(lián)接的轉(zhuǎn)子電阻,其中前兩段R1、R2為反接制動電阻,分別由反接制動接觸器KM4、KM5控制;后4段R3~R6為起動加速電阻,由加速接觸器KM6~KM9控制;最后一段R7為固定接入的軟化特性用電阻。當(dāng)主令控制器手柄處于不同控制檔位時,獲得相應(yīng)的機械特性,如圖8-8所示。
主令控制器SA手柄置于“0”位,合上開關(guān)QS1、QS2,此時零電壓繼電器KA3線圈通電并自鎖,實現(xiàn)零壓保護,井為起動作準(zhǔn)備。
1.提升重物的控制
控制器提升控制共有6個檔位,在提升各檔位上,觸點SA3、SA4、SA6與SA7都閉合,于是將上升行程開關(guān)SQ接人,實現(xiàn)上升限位保護;接觸器KM3、KMl、KM4始終通電吸合,于是電磁抱閘松開,短接R1電阻,電動機按提升相序接通電源,產(chǎn)生提升方向電磁轉(zhuǎn)矩,在上升“1”位起動轉(zhuǎn)矩小,作為消除齒輪間隙的預(yù)備起動級。
當(dāng)主令控制器手柄依次扳到上升“2”位至上升“6”位時,控制器觸點SA8~SA12依次相繼閉合,接觸器KM5~KM9依次通電吸合,將R2~R6各段轉(zhuǎn)子電阻逐級短接,于是獲得圖8-8中第一象限中的第1至第6條機械特性。可根據(jù)各類負(fù)載進行起升操作。
2.下降重物的控制
主令控制器在下降控制時也有6個檔位,但在前3個檔位,正轉(zhuǎn)接觸器KM1通電吸合,電動機仍以提升相序接線,產(chǎn)生向上的電磁轉(zhuǎn)矩。只有在下降后3個檔位,反轉(zhuǎn)接觸器KM2才通電吸合,電動機產(chǎn)生向下的電磁轉(zhuǎn)矩。所以,前3個檔位為倒拉反接制動下降,而后3個檔位為強力下降。
下降“1”為預(yù)備檔,此時控制器觸點SA4斷開,KM3斷電釋放,制動器未松開;觸點SA6、SA7、SA8閉合,接觸器KM4、KM5、KMl通電吸臺,電動機轉(zhuǎn)子短接二段電阻R1、R2,定子按提升相序接通電源,但此時由于制動器未打開,故電動機并不起動旋轉(zhuǎn)。該檔位是為適應(yīng)提升機構(gòu)由上升變換到下降工作,消除因機械傳動間隙對機構(gòu)的沖擊而設(shè)的。所以此檔不能停頓,必須迅速通過該檔,以防由于電動機在制動狀態(tài)下時間過長而燒毀電動機。
下降“2”檔是為重載低速下放而設(shè)的。此時控制器觸點SA6、SA4、SA7閉合,接觸器KM1、KM3、KM4通電吸合,制動器打開,電動機轉(zhuǎn)于串入電阻R2~R7,定子按起升相序接線,在重載時獲得倒拉反接制動低速下放。如圖8-8中,在
=1時,電動機起動轉(zhuǎn)矩標(biāo)幺值為0.67,所以控制器手柄置于下降“2”檔位時,將穩(wěn)定運行在A點上,低速下放置物。
下降“3”檔是為中型載荷低速下放而設(shè)的。在該檔位時,控制器觸點SA6、SA4閉合,接觸器KM1、KM3通電吸合,此時電動機轉(zhuǎn)子串入全部電阻,制動器松開,電動機定子按提升相序接線,但由于電動機此時起動轉(zhuǎn)矩標(biāo)幺值為0.33,當(dāng)
=0.6時,在中型載荷作用下電動機按下降方向運轉(zhuǎn),獲得倒拉反接制動下降,如圖8-8中,電動機穩(wěn)定工作在B點。


圖8-8 PQR10B型主令控制器控制電動機機械特性
在以上制動下降的3個檔位,控制器觸點SA3始終閉合,將上升行程開關(guān)SQ接入,其目的在于對吊物重量估計不準(zhǔn),如將中型載荷誤認(rèn)為重型載荷而將控制器手柄置于下降“2”檔位時,將發(fā)生重物不但不下降反而上升而運行在圖8-8中的C/點,按
速度上升,起上升限位作用。另外,在下降“2”與“3”檔位時還應(yīng)注意,對于
<0.3時,不應(yīng)將控制器手柄在此停留。因為此時電動機起動轉(zhuǎn)矩都大于
,將出現(xiàn)不但不下降反而上升的現(xiàn)象。
控制器手柄在下降“4”、“5”、“6”檔位時為強力下降。此時,控制器觸點SA2、SA5、SA4、SA7與SA8始終閉合。接觸器KM2、KM3、KM4、KM5通電吸合,制動器打開,電動機定子按下降相序接線,轉(zhuǎn)子短接兩段電阻R1、R2起動旋轉(zhuǎn),電動機工作在反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)。此時重力負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于摩擦轉(zhuǎn)矩,不能下降,必須強使它下放。當(dāng)控制器手柄扳至下降“5”檔位時,觸點SA9閉合,接觸器KM6通電吸合,短接電阻R3,電動機轉(zhuǎn)速升高;當(dāng)控制器手柄扳至下降“6”檔位時,觸點SAl0、SA1l、SAl2都閉合,接觸器KM'7、KM8、KM9通電吸合,電動機轉(zhuǎn)子只串入一段常串電阻R7運行,獲得如圖8-8低于同步轉(zhuǎn)速的下放速度。
3.電路的聯(lián)鎖與保護
該電路主令控制器有6個工作檔位,對于不同載荷可實現(xiàn)強力下降或制動下降,但往往對載荷重量難以估計準(zhǔn)確,容易出現(xiàn)一些事故,為此設(shè)有聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)。
(1)由強力下降過渡到倒拉反接制動下降,避免重載時高速的保護。對于輕型載荷,允許將控制器手柄置于下降“4”、“5”、“6”檔位進行強力下降。若此時重物并不是輕型載荷,由于司機估計失誤,將控制器手柄扳在下降“6”檔位,此時電動機在重力轉(zhuǎn)矩與電磁轉(zhuǎn)矩共同作用下,運行在再生制動狀態(tài)。如圖8-8所示,當(dāng)
=0.6時,電動機工作在a點。為此,應(yīng)將控制器手柄從下降“6”位扳回至下降“3”,位,在這過程中,工作點將由a-b一c—d一e-f-B,最終在B點以低速穩(wěn)定下降。為避免中間的高速,在控制器手柄由下降“6”扳回至下降“3”時,應(yīng)躲開下“5”、下“4”兩條特性。為此,在控制電路中將觸點KM2(16-24)、KM9(24-23)串聯(lián)后接在控制器觸點SA8與接觸器KM9線圈之間,當(dāng)控制器手柄由下降“6”扳回至下降“3”或下降“2”檔時,接觸器KM9仍保持通電吸合狀態(tài),轉(zhuǎn)子中始終串入常串電阻R7,電動機仍運行在特性6/上,由a點經(jīng)b/點平穩(wěn)過渡到B點,不致產(chǎn)生高速下降。在該環(huán)節(jié)中串入觸點KM2(16-24)是為了當(dāng)起升電動機正轉(zhuǎn)接線時,該觸點斷開,使KM9不能形成自鎖電路,從而使該保護環(huán)節(jié)在提升時不起作用。
(2)確保反接制動電阻串入情況下進行制動下降的環(huán)節(jié)。當(dāng)控制器手柄由下降“4”扳到下降“3”時,觸點SA5斷開,SA6閉合,接觸器KM2斷電釋放,而KMl通電吸合,電動機處于反接制動狀態(tài),為避免反接時過大的沖擊電流,應(yīng)使接觸器KM9斷電釋放,以便接入反接電阻,且只有在KM9斷電后才使KMl吸合。為此,一方面在控制器觸點閉合順序上保證在SA8斷開后,SA6才閉合;另一方面增設(shè)了KMl(11—12)與KM9(11-12)常閉觸點相并聯(lián)的聯(lián)鎖觸點。這就保證在KM9斷電釋放后KMl才能通電并自鎖工作。此環(huán)節(jié)還可防止由于KM9主觸點因電流過大而發(fā)生熔焊使觸點分不開、將轉(zhuǎn)子電阻R1~R6短接,只剩下常串電阻R7,此時若將控制器手柄扳于提升檔位將造成轉(zhuǎn)子只串R7發(fā)生直接起動事故。
(3)在制動下降檔位與強力下降檔位相互轉(zhuǎn)換時斷開機械制動的環(huán)節(jié)。在控制器下降“3”檔位與下降“4”檔位轉(zhuǎn)換時,接觸器KM1、KM2之間設(shè)有電氣互鎖,在這換接過程中,必有一瞬間其兩個接觸器均處于斷電狀態(tài),將使制動接觸器KM3斷電釋放,造成電動機在高速下進行機械制動。為此,在KM3線圈電路中設(shè)有KMl、KM2、KM3三對觸點構(gòu)成的并聯(lián)電路。這樣,由KM3實現(xiàn)自鎖,確保在KMl、KM2換接過程中,KM3始終通電,避免了發(fā)生換接時的機械制動。
(4)順序聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)。在加速接觸器KM6、KM7、KM8、KM9線圈電路中串接了前一級加速接觸器的常開輔助觸點,確保轉(zhuǎn)子電阻R3~R6按順序依次短接,實現(xiàn)特性平滑過渡,電動機轉(zhuǎn)速逐級提高。
(5)完善的保護。由過電流繼電器KOCl、KOC2實現(xiàn)過電流保護;零電壓繼電器KHV與主令控制器SA實現(xiàn)零電壓保護與零位保護;行程開關(guān)SQ實現(xiàn)上升的限位保護等。
