起重机的电气控制及保护问题分析

起重机的电气控制及保护问题分析

作者：毛仁杰

来源：《名城绘》2018年第10期

摘要：近年来，起重机的电气控制及保护问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了桥式起重机电力拖动及控制要求，在探讨起重机电气控制手段的基础上，结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就起重机电气保护措施展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：起重机；电气控制；保护；问题 1桥式起重机电气控制分析 1.1桥式起重机概述

桥式起重机主要由桥架、大车移动机构、小车、小车移动机构、提升机构、驾驶室等组成。主要技术数据包括跨度、起重量、工作速度、起升高度、工作级别。电动机的特征包括，電动机基于连续周期工作属性制造；启动转矩较大；转子呈细长形，自身具有较小的转动惯量；

电动机呈封闭性，机械结构坚硬，耐热绝缘等级高，气隙大。小车控制电路多采用凸轮控制器控制，控制器共有12个触电，由细实线表示，任何触电档位连通用黑点表示，断开无黑圆点。图1为凸轮控制器控制提升机构控制电路图。

提升机构、移动机构对电力拖动自动控制的要求包括，必须具备合适的升降速度，尤其是满足空钩速度；调速范围宽松，提升的第一档作为预备档；在重负载下放时，必须确保电动机稳定运行；在提升发动机时，必须设置机械抱闸、电气制动。 1.2供电方式

由于起重机工作方式，所以不建议采用固定连接供电方式。通常采用软电缆供电或滑线与集电器供电。软电缆随着小型起重机的移动而伸展、叠卷。滑线多由角钢、圆钢、轻轨制成。将沿车间长度方向敷设，并与车间供电源相连接的滑线称为主滑线。主滑线借助集电器实现对大车电控设备的供电。通过大车敷设滑线、小车集电器实现对小车及其起升机构的供电。 1.3控制线路原理

基于主钩控制电路角度分析，主要由主令控制器、电磁控制柜负责。主令控制器与凸轮控制器相似，将其AC4手柄置零，触头S1闭合，合上电源开关QS1～3，借助主电器，实现控制器电源控制。欠电压继电器kV线圈得电吸合，常开触头闭合。主令控制器AC4与接触器协

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作，实现主钩上升。主钩下降电动机处倒拉反接制动运行状态。基于副钩控制电路角度分析，凸轮控制器AC1左、右两边位置分别控制电动机M1的正反转，实现副钩升降操控。AC1的12副触头中，4对用于操控M1定子绕组电源、正反转，5对操控M1转子电阻1R切换，3对为联锁触头。基于小车角度分析，其控制电路与副钩操控相似，通过操控凸轮控制器AC2即可实现对小车轨道运动的控制。 1.4电气运动系统

通过起重电动机的垂直和水平运动，实现重物升降和水平移动。桥式起重机包括配电保护、起重升机、辅助升机、大车运动、小车运动、PLC运动控制等六种模块。围绕模块系统位置，对PLC控制系统准确操控，同时掌握编程系统、变频器及同步的运行标准，了解安全保护系统和实际制动器的工作过程。通过对联动平台位置的操控，实现对实际控制端装置安排的分析。借助PLC和MPI总线间的数据传输，将获取的所需信息输入到PLC输入端模块，PLC程序对信号进行实时处理。通过对输入端和输出端信号的处理，可实现接触器的准确操控，确保实际起重机各结构精准运动。围绕开关标准、实际保护信号位置处理继电器反馈信号，切实发挥实际安全保护作用。PLC桥式起重机电气控制系统的基本运行标准，主要包括变频器实际的有效选择标准、控制PLC程序设计的选用标准、应急系统的备用标准、自动纠偏与电气的同步系统控制以及安全有效的保护。当桥式起重机钩起升电机、大车电机处于负荷工作状态时，主回路电流增加，电流继电器中某辅助触点会出现闭合不良问题，此时主接触器km1会断开，实施过电流保护。

2桥式起重机电气控制常见故障处理 2.1主接触器km1吸合问题

首先检查电路电源（220V电源供电）、启车回路电线（绝缘）是否正常。其次检查过电流继电器常闭触点、各舱门安全开关、启动与停车按钮及紧急开关的闭合情况。同时检查大车零位点闭合、主接触器动铁芯卡组现象。最后检查启动接触器内部线圈连接情况，对短路和线圈连接处开焊情况及时处理，确保km1吸合。 2.2 km1不释放

当动静主触头焦灼粘连时，会出现km1不释放的情况，此时必须将粘连部位锉削使其光滑。同时积极调整主动触头在消弧罩内的位置。避免控制回路中零线接地问题，必须找出接地点，并用绝缘胶布处理。 2.3主接触器吸合不自保

当辅助触点出现线断等闭合问题时，必须摆正辅助触点位置，并对线路断线处接好包扎。当大车动断触点、行程终端限位开关出现断开现象时，必须逐层逐段展开故障排查，并对故障位置及时处理。

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2.4接触器线圈高发声

线圈过载、磁路通路工作表面不清洁、系统倾斜等因素会导致接触器线圈高发声。对此必须积极调整弹簧，降低主触头压力。同时清除表面污垢，对偏斜机械部分进行调整，从而消除高发声问题。

2.5交流接触圈线圈温度过高

对于线圈吸力过载现象必须及时调整弹簧。积极消除磁流通路固定、活动部分间的空隙。为使线圈电压、电源电压持平，必须更换线圈。为使接触器、线圈属性一致也需要及时更换线圈。

2.6主钩升降困难

当主钩升降状态不理想时，可从继电器动作情况、电动机运转情况、电磁抱闸制动器吸合及其声音进行判断，实时检查桥架交流电磁保护柜运行状态。检查过程中注意测量等安全，通过操作室端子排上测量确定故障位置并排除。 2.7电动机转矩小

当出现电动机转矩下的问题时，如果多个电动机正常运行，则表示控制电路完好，主电路内电动机出现弊端。首先检查转子回路状态，当转子回路出现故障，通常为转子绕组断路，对此必须的及时处理。 3结束语

综上所述，加强对起重机电气控制及保护问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的起重机电气控制及保护过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。 参考文献：

[1]丁东方.港口起重机电气故障可视化研究[D].武汉理工大学.2016（10）：60-62. （作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院）