烟禩隐清前面说到桥式起重机的电动机,今天继续分享桥式起重机的操作电器。桥式起重机上的操作电器又称控制电器,主要包括控制器、接触器、继电器、熔断器、变频器、配电盘和控制开关等。
控制器是一种具有多种切换线路的控制电器,它用以控制电动机的启动、调速、换向、制动以及线路的连锁保护,使各项操作按规定的顺序进行。
凸轮控制器由于其线路简单、维护方便,普遍用于控制中、小型起重机的运行机构和小型起重机的起升机构电动机中。其线路特点为:
①可逆对称线路,运行机构正、反方向档位数相同,具有相同的速变,从1-5挡速度逐级增加。
③控制起升机构电动机时,由于是位能负载,下降时电动机处于再生制动状态,下降速度大于同步速度,不能得到稳定低速,如需准确定位,只能靠点动来实现。
凸轮控制器主要包括手柄(或手轮)、转轴、凸轮、杠杆、弹簧、定位棘轮等机械结构,拉线、链板等电器结构,上、下盖板、外罩及防止弧光短路的消护罩等固定防护结构。
主令控制器是用于闭合、断开控制线路,通过磁力控制屏实现远距离操作的控制器。
当起重机起升电动机功率比较大时,如果还用凸轮控制器接通或断开主电路,触头机构势必加大,控制器体积随之增大,频繁操作也就困难。所以,一般电动机功率超过45kW时,采用主令控制器只控制电流较小的控制电路(约5-10A),又不需要灭弧装置,且具有体积小、操作轻便的优点。但由于主令控制器的线路比较复杂,使用元件多、成本高,仅用于下列场合。
目前常用的主令控制器有LK14系列、LK15系列、LK16系列以及最近研制成功的LK18型等。LK14系列主令控制器的外形见图2-13.
接触器是一种远程器,是接通或断开主电路,实现自动控制的一种通断开关电器。在起重机上,接触器用来控制电动机的启动、变速、制动和停止。由于它是用来电磁控制的,所以能远距离控制和频繁动作,并能实现自动保护。
接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类,主要有CJ12系列、CJ20-50系列和3TH系列,目前在起重机上常用的接触器主要是CJ12系列转动式交流接触器,它的优点是条架式结构,体积小、重量轻,更换易损件容易,寿命长,安装方便。
继电器也是一种自动控制用的电器,它与接触器不同的是:接触器是切换主电路的,而继电器是切换控制电路的,所以它的容量小,一般不需要消弧装置,结构简单、体积小、重量轻,但对继电器动作的准确性要求较高。
继电器按用途不同,可分为保护继电器和控制继电器两大类,保护继电器中有过电流继电器(图2-15)和热继电器(图2-16) ,控制继电器中有时间继电器(图2-17)和中间继电器(图2-18)等。
过电流继电器是在发生电路短路或严重超载是迅速切断电流用的。时间继电器是用来延迟触电闭合或断开的自动控制电器。热继电器是用来反应被控对象发热状态的保护电器。
熔断器是由特殊导电材料制成的一种器件,当通过它的电流大于一定值时,能依靠自身产生的热量使溶体熔化而自动分断电路,因此可用于短路保护。熔断器的外形如图2-19所示。
熔断器大致可以分为以下几类:插入式熔断器(瓷插)、螺旋式熔断器、封闭式熔断器、快速熔断器、高分断力熔断器等。
熔断器的特性是:当流过溶体的电流较大时,熔断时间就短,而电流较小时,熔断时间就较长,甚至不会熔断。因此对溶体来说,其动作电流动作时间特性(安秒特性)为反时限特性,如图2-20所示。
每一溶体都有一z小熔断电流,一般情况下,溶体的z小熔断电流为溶体的额定电流之比约为1.25,也就是说,额定电流为10A的溶体在电流12.5A一下时不会熔断。
变频器即电压频率变换器,是可将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调的交流电,以供电动机运转的电源的装置。
随着电子技术的飞速发展,具有微电脑技术、PWM技术及矢量变换技术和能量回馈技术的起重专用技术的出现,使新一代桥式起重机的力学性能曲线基本上位一簇平行直线。它制动力矩大,完全实现了宽范围的无极变速。采用专用变频技术的起重机,重载低速启动可靠,运行平稳,控制精度高,利用频率检测控制制动器开闭,彻底解决了“溜钩”问题;利用电流回馈技术把电动机再生能量回馈电网,既提高了系统效率,也提高了系统的安全性;PLC的控制,减少了故障点,使系统的可靠性提高,所以变频技术有节能、维护工作量小、自动控制性能好的优点。
配电盘(保护盘)是桥式起重机的总控制中心,电流引入后,首先到配电盘上,再分配到各个电动机上。
配电盘通常装有总刀闸、主接触器、过电流继电器、容电气以及指示灯等保护用电器,总刀闸的操作手柄及按钮都装有配电盘的外边。
桥式起重机上所用的控制开关种类繁多,主要类型有刀开关(闸刀开关、铁壳开关、隔离开关)、组合开关(无限位组合开关、倒顺开关)、空气开关和行程开关等。
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