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1、420t+420t桥式起重机电气原理,瀑布沟水电站,第一部分：识图指南 第二部分：概述 第三部分：桥机按规定必须具有的电气保护 第四部分：电气原理 第五部分：操作指南 第六部分：其他,目录,识图指南 桥机图纸的相关说明,1.桥机图纸上元件的代号,2.图纸项目代号构成,3.中断标记构成,继电器、接触器标注举例：,1A 22 表示接触器的第一对主常开接点，去向为本机构图第二页第二列 第一位1表示接点或触头编号 第二位字母表示触头类型，A（a）表示常开型， B（b）表示常闭型，大 写表示接触器主触头，小写表示继电器接点或接触器辅助接点,4.机构代号,5.位置代号,6.种类代号,二、概述 本起重机共设
2、有1#起升(机械变速)、2#起升(机械变速)、大车运行、1#小车 运行和2#小车运行等五个机构。起升、大车运行、小车运行均采用西门子变频 调速系统。起重机设有控制变压器T082、T083和供检修照明用的变压器T081。控 制变压器T082输出为AC220V，控制变压器T083输出为DC24V，用于整车的电气 控制和直流24伏电源的产生。照明变压器T081输出AC36V电压，供检修的手提行 灯用。,电源及控制回路 起重机动力回路为AC380V、控制回路为AC220V和DC24V，负荷限制器及照明回路 电源为AC220V，另外，还备有供手提灯使用的AC36V电源。总电源由安全滑线供电， 从总供电点
3、到电机的最大电压降不超过额定电压的15%，否则将影响桥机的正常 运行。司机室内照明箱上装有电压表，可监视电源电压。在总控制回路中，总空气 开关Q080是作为电源保护用的，只有当紧急清况下，才用急停按钮S081分断Q080的 分励线圈，使Q080跳闸。一般情况，只用钥匙开关S083(在司机室)切断K080线圈电 源，从而使总接触器K081分断，即可达到断总电源的功能。,电源总走向示意图,1#起升电源走向示意图,2#起升电源走向示意图,大车电源走向示意图,1#小车电源走向示意图,2#小车电源走向示意图,控制变AC220V电源走向示意图,24V电源走向示意图,2. 接地与照明 起重机的大车、小车轨道
4、必须按规程可靠接地。轨道还需经常清理，车上所有 电气设备也应按规程可靠接地。桥机工作照明采用12个高光效金属卤素灯，装在 主梁外侧，在司机室内照明箱控制。桥架内及司机室内照明均采用荧光灯，也是 在司机室内照明箱控制。司机室内AC36V检修插销及桥架内AC36V检修插销由变压 器供电，AC220V、AC380V检修电源直接取自滑线电源。,起重机电气设备的接地是以起重机整体金属结构作为接地干线起重机整 体金属结构是一个良好的导体，因此，起重机电气设备的接地，就是使电气设 备正常时不带电的金属外壳与起重机的整体金属结构相连接。检验的重点是检 查电动机、控制屏、配电箱、控制箱、变压器等处的金属外壳与金
5、属结构间的 接地连接检查普通降压变压器的次级功能特低电压侧一端与金属结构间的接 地连接检查穿线金属管槽、电缆金属护层与金属结构间的接地连接检查控 制电源直接采用交流电网供电和手电门的金属外壳与金属结构间的接地连 接检查司机室的金属构架与金属结构的接地连接,司机室与起重机本体金属结构用螺栓联接，特别注意的是螺 栓联接处的腐蚀容易造成司机室与起重机本体金属结构之间电阻增 大如果此时司机室内用电或供电设施漏电就会造成司机室和起重 机本体金属结构之间电压大于50 V就会产生触电的危险。因此，在司 机室与起重机本体金属结构之间应设置跨接线跨接线应采用不小于 40 x4mm的扁钢或不小于125 mm2的钢
6、线且接地点不少于两处。当起 重机的整体金属结构之间采用非焊接连接时，应另设接地干线或跨接线。,3. 并车运行 一台起重机上的单台小车运行时，起升机构起重量可为420t及以下（此时吊 钩升降速度为1.5m/min），也可为200t及以下（此时吊钩升降速度经机械手柄变 速后为3m/min）；当两台小车（1#小车、2#小车）并车使用时，起升机构起重量 加大一倍，即为420t+420t。为满足两台起重机起吊最大部件时同时动作的要求， 通过在司机室操作台上的选择开关的操作，电气控制系统可以在司机室内同时控 制两台起重机的起升、大车运行机构和小车运行机构.,在司机室控制台上，装有选择开关“本车控制/它车控
7、制”，选择并车时用哪 台车来操作；每台车上设有“1#小车 / 1#+2# / 2#小车”转换开关，此转换开 关用于选择哪台车哪个机构要动作（调整时使用）；大车机构只有在选择了并车时 才能同时动作；并车过程中，如果防碰撞开关动作，使用大车并车按钮才能使两台 车缓缓接近，完成并车。1#车、2#车上均装有大车并车控制箱，专供并车用；1#车 上还配有并车电缆，不并车时，电缆存放在并车接线箱内。,1#车与2#车并车使用时，两车桥架之间必须由机械并车装置连接妥当，并使并 车联锁限位开关S493动作后，从1#车并车接线箱内取出并车电缆，插入2#车的并车 接线箱上的插座上，这时，才能操纵手柄进行起升、大车和小
8、车的并车运行。 注意：并车时选择好哪一台车做主车后，操作时，另一台非主车的主令控制器 必须在零位才能操作。,主令控制器的手柄不在零位时，不允许切换选路转换开关。并车电缆连接好后， 其中一台车上的起升、大车运行和小车运行机构主令控制器手柄失去操纵作用，但 它们的主令控制器手柄还必须放在零位，以保证电路的畅通。 并车工作结束后，应先将全部并车电缆拆掉，使它们就位，再将机械并车装置 归位，然后两车分离。 每台起重机上的两个小车并车方式和大车并车类同,三、桥机按规定必须具有的电气保护 为了保护起重机电气设备及工作人员的安全，起重机电气控制系统都要设置 必要的电气保护措施。 1主隔离开关。对电气设备进行
9、维修检查，一般均应在断电情况下进行。因此， 电气设备与供电电网之间应有隔离开关或其它隔离措施。隔离开关在断开状态时 ，必须有足够断开距离和明显可见的断开点，使维修人员能够直观确诊总电源 电路确已断开。特别需指出的是：空气开关在断开位置时，无明显可见的断开点， 不能作为隔离开关使用。,2 总电源的过流或短路保护。起重机上电气设备的绝缘破坏，发生碰壳或相间短 路时，总电源的短路保护装置应该迅速动作，切断故障电源。总电源短路保护装 置由断路器来完成。 3总电源的失压保护。总电源的失压保护，系指供电电源中断后能够自动断开总电 源回路；恢复供电时，不经手动操作总电源回路不能自行接通。一般把自动复位 的按
10、钮串人总电源接触器线圈或自动断路器的失压脱扣线圈回路中来实现总电源 的失压保护。,4 零位保护。机构电动机采用不能自动复位的控制器控制的。为防止控制器手 柄不在零位时，重机供电电源失压后又恢复供电，造成电动机的误起动，起重 机 国设有零位保护。零位保护的检查方法： 机构电动机采用凸轮控制器直接控制的；关断总电源，并把其中个控制 器手柄扳离零位，接通总电源，总电源应不能接通，把所有控制器手柄置于零 位，总电源才能接通。 机构电动机采用主令控制器和接触器控制的，关断总电源，把主令控制器 扳离零位，接通总电源。总电源接通时，机构电动机不能同时起动。 5 电动机的过载保护。起重L_tz的电动机额定功率
11、大于1 KW的，应单独设置 过载保护。过电流保护是目前起重机普通采用的电动机过载保护方式。,6 紧急断电开关。起重机必须设置紧急情况下可迅速断开总电源的紧急断电 开关，并设在司机操作方便的地方。紧急断电应是不能自动复位的。判断紧 急断电开关是否合格有两条：首先检查有无总电源接触器。起重机必须设有 总电源接触器，所有机构的动力电源线必须全部从总电源接触器的出线端引 接。其次扳动紧急断电开关，总电源接触器或带失压脱扣线圈的断路器动作， 切断所有机构的总电源，所有机构的运行停止。同时，满足上述条件是可判 定紧急断电开关合格。 7通道口安全联锁保护。起重机应装设通道口联锁开关，用于当通道口打开时 ，断
12、开总电源。桥式起重机的小车采用裸滑线供电，可防止登上台的工作人 员误触电，也可防止由于机构突然起动造成挤伤、坠落事故。,8 限位保护。为了防止由于工作的疏忽失误，而造成吊具顶到上方支撑结构， 拉断钢丝绳并使吊具坠落的事故，应装设起升极限位置限位器。起升高度限 制器是起重机械重要的安全防护装置之一，其作用是当吊具上升至最高极限 位置时，自动切断起升机构的电源，使卷筒停止转动，吊具不再继续上升， 避免吊具与卷筒相碰撞，下降时，确保钢丝绳在卷筒上的缠绕圈数不少于规 定的圈数。,电动葫芦桥式起重机起升限位多为通过导绳器推动连杆上的挡块使 限位器的触头断开而实现的。由于导绳器的行程与吊具的行程比例不同
13、，限位器触头分断行程的位移等因素，多年来，现场检验发现，部分使 用单位因厂房设计不够合理，高度不足等原因，人为导致上升限位过于 接近卷筒，致使虽上升限位有效，但仍常发生吊具与卷筒挤压，甚至过 卷扬事故。现行标准与规范仅规定“起升机构应设起升高度限位器，且 功能可靠、有效”。笔者建议，为杜绝此类事故的发生，确保起升高度 限位器的功能，是否可按相关的标准确定05 m的有效断开位置，以确 保吊具与卷筒不发生碰撞。,四. 各机构原理 1原理简介 本起重机的电气系统为“PLC基础变频传动+人机界面”组成的控制系统。 PLC实现整车运行的时序、逻辑控制；变频传动驱动各机构协调动作，实现可控 运行；人机界面
14、显示起重机的工作状态和故障报警。三者之间数据交换通过PROF IBUS DP、MPI总线通讯及开关量输入输出实现。,控制层为西门子S7系列PLC, 它是该系统的控制核心,主要由CPU单元、开关 量输入输出模块组成。开关量输入模块接受司机室的控制命令及各机构监控信号。 开关量输出模块是将PLC程序对输入信号处理结果生成控制命令去控制各机构制 动器及接触器的动作等。PLC通过PROFIBUS DP总线方式与各机构的所有变频器相 连,实现PLC与变频装置间的通讯控制,PLC将获取变频器的运行状态及故障信息。 2.PLC的分布情况,司机室ET200,2.1司机室ET200,司机室ET200接收的开关量
15、信号有： 6ES7 321-1BH02-0AA0-1/2 4号槽起升主令控制信号： 主令控制器零位（2） 上升（3） 下降（4） 二档（5） 三档（6） 四档（7） 故障复位S881（8） 大车并车/极限屏蔽S882（9）,司机室ET200接收的开关量信号有 6ES7 321-1BH02-0AA0-2/2 4号槽小车主令控制信号： 主令控制器S541零位（12） 前行S541 （13） 后行S541 （14） 二档S541 （15） 三档S541 （16） 四档S541 （17） 小车并车/极限屏蔽S883（18） 安全制动器控制S884（19）,司机室ET200接收的开关量信号有 6ES7
16、321-1BH02-0AA0-1/2 5号槽大车主令控制信号： 主令控制器S441零位（2） 左行S441 （3） 右行S441 （4） 二档S441 （5） 三档S441 （6） 四档S441 （7）,司机室ET200接收的开关量信号有 6ES7 321-1BH02-0AA0-2/2 5号槽大车控制信号： 本车运行S841（12） 并车运行S841 （13） 它车运行S841 （14） 1#小车运行S842 （15） 小车并S842 （16） 2#小车运行S842 （17） 本车控制S843 （18） 它车控制S843 （19）,司机室ET200接收的开关量信号有 6ES7 321-1BH02-0AA0-1/2 6号槽输入信号： 1号起升超载极限K1 9/57（2） 2号起升超载极限K2 9/57（3） 起升高速S845（8） 起升低速S845（9）,司机室ET200输出的开关量信号有： 6ES7 322-1HF01-0AA0 7号槽输出信号： 1号起升轻重载切换（K861）9/55 2号起升轻重载切换（K862）9
