20/5t交流桥式起重机使用说明书
机床电气系统
一、概述
20/5t交流桥式模拟起重机是湖南铁道职业技术学院实训中心为了满足中级、高级维修电工实训和中、高级维修电工等级证考试，而自行设计和安装调试的一台教学用设备。该模拟起重机除了机械部分外，其电气设施部分与实际的20/5t交流桥式起重机相比，具有完全相同的电气控制系统，同时具有电气线路标准化、操作灵活、使用安全、维修方便教学直观等特点。
二、电气组成部分
20/5t交流桥式起重模拟机有5台YR7114A型绕线式异步电动机（副钩电机M
1、小车电机M
2、大车电机M3与M4共同拖动、主钩电机M5），同时有PXQY1-150控制屏柜和3台ITJ15/32-1型凸轮控制器以及1台LK10-10/1212型主令控制器等进行拖动控制。电机过载保护由XQB-150-2型保护屏柜中的KI1～KI5过电流继电器实现过载和过流保护，KI0为总过流保护。YA1～YA5分别为副钩、小车、大车、主钩的制动电磁铁。SQ
1、SQ2为小车前后限位开关，SQ
3、SQ4为大车左右限位开关，SQa、SQb为主、副钩超高限位开关， SQc为楼梯安全开关，SQe为天桥门安全开关，SQd为司机室门安全开关，SA为紧急停止开关。
三、电路工作原理
（一）副钩、小车、大车电路
副钩、小车、大车电路的控制原理基本相同，只是大车的拖动是由2台电机拖动。现以大车为例分别介绍电动机的主电路、控制电路及其安全、联锁保护电路。
1、大车电路工作准备
合上电源开关QF1线路通入电源，合上紧急开关SA，在所有凸轮控制器及主令控制器均在“0”位，司机室门、楼梯门、天桥门均关好，相应的安全开关SQc、SQe、SQd均闭合，所有的过电流继电器均未动作的情况下，按下启动按钮SB，接触器KM线圈得电吸合，并通过联锁触点SA3—5与SQ4或SA3—6与SQ3组成自锁电路。若限位开关被压切断自锁电路， KM失电使电动机停止转动，此时应使大车向相反的方向运动，则必须先将大车凸轮控制器SA3手柄回到“0”位，才能使KM线圈重新通电吸合。
2、大车控制电路
1）电动机定子电路的控制
在合上电源开关QF1时，三相交流电的一相U3经接触器KM的主触点，直接与电动机M
3、M4的一相相连， V
2、W2通过接触器KM、电流继电器KI
3、KI
4、凸轮控制器触点SA3与电动机M
3、M4的另外二相相连。当SA3的操作手柄向左或向右转动时（第1～5档），
凸轮控制器将电源按正序或逆序送入电动机定子绕组中，实现电动机正转（大车向右运动）、反转（大车向左运动）、停止控制。
2）电动机转子电路的控制
凸轮控制器SA3有五对触点控制电动机转子电阻接入与切除，以达到调节电动机转速的目的。
控制电动机M
3、M4转子绕组电阻的五对触点通断情况是对称的，大车凸轮控制器SA3操作手柄向右或向左转动时，大车则朝着相应的方向移动。当控制手柄置于第1档时，电动机转子绕组串入全部电阻低速运行，当置于第
2、
3、
4、5档时，触点3R1与4R
1、3R2与4R
2、3R3与4R
3、3R4、4R4与3R
5、4R5在相应的档位上闭合（见SA3的触点状态表），转子电阻被逐级切除，电动机的转子转速逐步升高。
3）大车凸轮控制器的安全联锁
凸轮控制器SA3—7用作零位起动保护，只有控制手柄置于“0”位时SA3—7闭合，按下SB，KM才能得吸合并自锁，在其它位置时SA3—7均断开，KM都不能得电，起失压保护作用。联锁触点SA3—5与SA3—6起联锁作用，SQ
3、SQ4起大车的左右限位保护作用。
（二）主钩控制电路
合上QF
1、QF
2、QF3，主令控制器SA4置于“0”位，S1闭合，电压继电器KV得电并自锁，为电动机M5起动作准备。
1、主钩上升电路
当SA4手柄位于上升“1”档时S
3、S
4、S
6、S7闭合（见SA4的触点状态表），KM
2、KM
3、KM4得电吸合，制动电磁铁YA
5、YA6得电而松开电磁抱闸，电动机M5在切除电阻5R6的情况下正转，主钩低速上升。
当SA4手柄分别位于上升第
2、
3、
4、5档时，KM
5、KM
6、KM
7、KM
8、KM9分别逐级得电，电机转子绕组的电阻被逐级切除，电机的速度也逐级升高。从原理图中可知，主钩电动机M5转子绕组回路电阻切除是平衡切除的。
2、主钩下降电路
（1）下降“J”准备档
当SA4位于下降“J”档时，触点S
3、S
6、S
7、S8闭合，电动机加入正序电源，电磁抱闸无电未松开制动轮，因此电动机在切除两级电阻的情况下，仍无法转动。这档是下降准备档，将齿轮传动部件啮合好，防止下放重物时突然运动而使传动机构受到剧烈的冲击。
（2）下降“1”、“2”档
当SA4位于下降“1”档时，触点S
3、S
4、S
6、S7闭合，电动机加入正序电源，电磁抱闸得电松开制动轮，转子回路切除一级电阻，电动机在负载倒拉反接制动状态下低速放下重
物。当SA4位于下降“2”档时，触点S7断开，电动机转子加上全部电阻，电磁转矩比下降“1”档减小。如果负载产生的倒拉力矩小于电磁转矩，则负载将被提升，这时应将SA4手柄转向下一档。
（3）强力下降“3”、“4”、“5”档
当SA4位于下降“3”档时，触点S
2、S
4、S
5、S7闭合，电动机加入逆序电源，转子回路切除一级电阻，电动机运行在反转电动状态。当SA4位于下降“4”档、下降“5”档时，增加触点S
8、S9与 S
10、S
11、S12闭合，电动机每增加一档，转子电阻被切除两级。在这三档中，如果负载较轻或空钩时电动机工作在反转电动状态放下负载，下降“3”档转速低于下降“4”档转速，下降“4”档转速低于下降“5”档转速。当负载很重，在负载倒拉力矩下，电动机的转速超过同步转速，则电动机运行在再生发电制动状态，负载下降速度大于电动机的同步转速，下降“3”档转速高于下降“4”档转速，下降“4”档转速高于下降“5”档转速。下降“3”、“4”档速度太高非常危险，因此在重载快速下降时，常用下降“5”档，手柄经制动下降“J”～下降“5”时，应快速经过下降“3”、“4”两档，所以电路在下降“5”档专门用接触器KM9常开触点与下降接触器KM1串联，使只有在下降时SA4手柄由下降“5”档转到下降“2”、“1”档，不小心停留在下降“4”或“3”档时，其电路状态与下降“5”档相同。
用KM10的常闭触点与KM3的线圈串联，使得只有KM10释放后KM3才能吸合，保证在反接过程中转子回路串有一定的电阻，防止过大的冲击电流。
（三）其他电路
380/220V的隔离变压器TC经过接触器KM引入380V电源，当接触器KM得电吸合后，在起动起重机前应响铃通知周围的人群。电铃DL通过脚踏开关SA0得电响铃。电路中三孔插座可作为单相电源使用。当L
1、L
2、L3有电时，位于司机室进门右上方三个电源指示灯亮，作为电源指示。
四、操作注意事项
（1）在起动起重机前，必须响铃通知周围的人群引起注意。
（2）在下降“J”档时，手柄在该档停留时间不允许超过3S，以免电动机堵转而烧坏。
（3）轻载和空钩时，不使用下降“1”、“2”档下放负载，否则负载将被提升。
（4）在下降“1”、“2”下放很重的负载时，时间不允许超过3分钟。
（5）重载快速下降时，SA4手柄应快速转到下降“5”档，不允许在下降“3”、“4”档停留。
