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1、第第7章章 船舶交流电动起货机船舶交流电动起货机 7 -1 交流电动起货机的构成及特点交流电动起货机的构成及特点 7 -2 国产交流变极调速起货机控制系统国产交流变极调速起货机控制系统 7 -3 交流变极三速电动起货机的常见故障分析交流变极三速电动起货机的常见故障分析 7 -4 恒转矩交流三速起货机的线路分析恒转矩交流三速起货机的线路分析 7 -5 PLC控制三速交流起货机控制系统控制三速交流起货机控制系统 7 -6 电动液压起货机电动液压起货机 7 -1 交流电动起货机的构成及特点交流电动起货机的构成及特点 1. 交流电动起货机的分类交流电动起货机的分类 交流船舶的起货机的拖动方式一般都采用
2、三相异步电动机拖交流船舶的起货机的拖动方式一般都采用三相异步电动机拖动的交流电动起货机或电动液压起货机。采用较多的是变极动的交流电动起货机或电动液压起货机。采用较多的是变极（改变极对数）调速的交流起货机，另外还有绕线式异步电动（改变极对数）调速的交流起货机，另外还有绕线式异步电动机拖动的交流起货机机拖动的交流起货机;采用变频调速的交流起货机、采用变频调速的交流起货机、PLC控制和控制和单片机控制的交流电动起货机。单片机控制的交流电动起货机。 2. 交流电动起货机的特点交流电动起货机的特点 变极调速电动起货机分为恒功率调速和恒转矩调速两种方式。变极调速电动起货机分为恒功率调速和恒转矩调速两种方式
3、。按恒功率设计的起货机系统，在空钩或轻载运行在高速档时，按恒功率设计的起货机系统，在空钩或轻载运行在高速档时，可以充分利用电动机的功率，但是重载时不允许在高速运行。可以充分利用电动机的功率，但是重载时不允许在高速运行。因此在控制电路中要设置可靠的保护环节，使起货机在重载时，因此在控制电路中要设置可靠的保护环节，使起货机在重载时，只能在中速和低速运行。只能在中速和低速运行。7 -1 交流电动起货机的构成及特点交流电动起货机的构成及特点 对于按恒对于按恒转矩设计转矩设计的起货机系统，重载时电动机可以在高的起货机系统，重载时电动机可以在高速档运行，因此可以省去保护环节。此外在双杆吊货时不会出速档运行
4、，因此可以省去保护环节。此外在双杆吊货时不会出现转速不同的情况。虽然恒转矩调速的电动机在空钩或轻载运现转速不同的情况。虽然恒转矩调速的电动机在空钩或轻载运行时，电动机功率得不到充分利用，但是恒转矩调速的电动机行时，电动机功率得不到充分利用，但是恒转矩调速的电动机其平均起动转矩较大，且时间短，可以提高生产率。其平均起动转矩较大，且时间短，可以提高生产率。 对于起货机来讲，为了缩短起动和制动的时间，提高生产效对于起货机来讲，为了缩短起动和制动的时间，提高生产效率和减少起动、制动时的能量损耗，增加允许接通次数，所以率和减少起动、制动时的能量损耗，增加允许接通次数，所以设计时应尽量减小拖动系统的转动惯
5、量。一般变极调速电动机设计时应尽量减小拖动系统的转动惯量。一般变极调速电动机采用双转子结构，高速与中速用一个转子，而低速用另外一个采用双转子结构，高速与中速用一个转子，而低速用另外一个转子，使电动机转子细长，来减小转动惯量。转子，使电动机转子细长，来减小转动惯量。 3交流电动起货机的结构交流电动起货机的结构 变极调速交流电动起货机的电气部分主要由电动机、变极调速交流电动起货机的电气部分主要由电动机、控制箱和主令控制器组成。控制设备必须保证起货机控制箱和主令控制器组成。控制设备必须保证起货机工作可靠，操作灵活。为了满足起货机的提升、下降工作可靠，操作灵活。为了满足起货机的提升、下降和调速的要求，
6、控制系统都设有主令控制器。主令控和调速的要求，控制系统都设有主令控制器。主令控制器手柄一般设有零位、提升与下降各三档。制器手柄一般设有零位、提升与下降各三档。 4交流电动起货机对控制设备的要求交流电动起货机对控制设备的要求 控制电路中都设有自动起动环节。当主令控制器手控制电路中都设有自动起动环节。当主令控制器手柄从零位直接扳到上升（或下降）的高速档时，系统柄从零位直接扳到上升（或下降）的高速档时，系统能保证从零位能保证从零位低速低速中速中速高速，自动逐级延时起高速，自动逐级延时起动，以减小起动电流冲击及能量损耗，并且加快起动动，以减小起动电流冲击及能量损耗，并且加快起动过程，降低接触器开断电流
7、。从开始起动到进入高速过程，降低接触器开断电流。从开始起动到进入高速运行的时间应不大于运行的时间应不大于2s。 为了快速停车，减少制动能量损耗，减轻电磁制动为了快速停车，减少制动能量损耗，减轻电磁制动器的负担，从高速档直接扳到零位时，起货机是经过器的负担，从高速档直接扳到零位时，起货机是经过三级制动过程停车，即低速再生制动；低速再生制动三级制动过程停车，即低速再生制动；低速再生制动和电磁制动器联合制动；电磁制动器制动（机械制动）和电磁制动器联合制动；电磁制动器制动（机械制动）；直至停车的过程。这一停车的制动时间不应大于；直至停车的过程。这一停车的制动时间不应大于1s。 当主令控制器的手柄从提升
8、第三档直接扳到下降当主令控制器的手柄从提升第三档直接扳到下降第三档，或从下降第三档直接扳到提升第三档，系统第三档，或从下降第三档直接扳到提升第三档，系统首先应实现高速档到零位的三级制动停车过程，然后首先应实现高速档到零位的三级制动停车过程，然后再实现零位到反向高速档的自动起动过程，以避免系再实现零位到反向高速档的自动起动过程，以避免系统发生反接制动。上述主令控制器手柄从统发生反接制动。上述主令控制器手柄从“3”迅速迅速扳到扳到“3”档，使电动机的制动和起动按程序运行的这档，使电动机的制动和起动按程序运行的这种控制方式称为逆转矩控制。种控制方式称为逆转矩控制。 系统运行时要求在电动机松闸（电磁制
9、动器打开）系统运行时要求在电动机松闸（电磁制动器打开）后，不应发生重物自由跌落的状况。因此系统在起动后，不应发生重物自由跌落的状况。因此系统在起动时，控制电路应能保证先接通电动机低速绕组，再接时，控制电路应能保证先接通电动机低速绕组，再接通电磁刹车线圈，打开制动器。在换档过程中，当主通电磁刹车线圈，打开制动器。在换档过程中，当主令控制器手柄扳到低速与中速两档之间的位置时，应令控制器手柄扳到低速与中速两档之间的位置时，应保证电动机总有一个绕组通电。这就是说，在换档过保证电动机总有一个绕组通电。这就是说，在换档过程中，加速接触器的动作次序应为：中速接触器线圈程中，加速接触器的动作次序应为：中速接触
10、器线圈通电后，再断开低速接触器线圈，从而保证货物不至通电后，再断开低速接触器线圈，从而保证货物不至于自由跌落。另外电磁刹车继电器应保持开态，要求于自由跌落。另外电磁刹车继电器应保持开态，要求其它接触器不应发生误动作。其它接触器不应发生误动作。 起货机在运行过程中，不允许电动机在中速和高起货机在运行过程中，不允许电动机在中速和高速档运行时发生堵转。一旦制动接触器线圈电流小于速档运行时发生堵转。一旦制动接触器线圈电流小于维持电流而释放时，应该立即断开中速和高速绕组电维持电流而释放时，应该立即断开中速和高速绕组电路，防止损坏电动机及刹车装置。路，防止损坏电动机及刹车装置。 在采用风来冷却电动机的情况
11、下，控制系统在设计在采用风来冷却电动机的情况下，控制系统在设计上首先要打开电动机风门，使风机自动起动打风后，上首先要打开电动机风门，使风机自动起动打风后，起货电动机才能起动运行。当电动机过载停车时，风起货电动机才能起动运行。当电动机过载停车时，风机应能保持继续打风来冷却电动机。当风机因故障停机应能保持继续打风来冷却电动机。当风机因故障停转时，起货电动机只允许在低速档运行，避免吊钩上转时，起货电动机只允许在低速档运行，避免吊钩上的货物自由落下。的货物自由落下。除了上述要求以外，控制电路中还应设有失压保护，除了上述要求以外，控制电路中还应设有失压保护，单相保护，过载保护和短路保护环节。另外还必须设
12、单相保护，过载保护和短路保护环节。另外还必须设置应急切断电源开关，保证在应急情况下，能迅速切置应急切断电源开关，保证在应急情况下，能迅速切断电源，立即停车。断电源，立即停车。 7-2 国产交流变极调速起货机控制系统 国国产产交交流流变变极极调调速速起起货货机机控控制制电电路路原原理理图图。通通过过改改变变齿齿轮轮箱箱传传动动比比，可可以以获获得得1.5吨吨、3吨吨和和5吨吨三三种种起起重重量量，其其对对应应的的额额定定起起货货速速度度为为35m/min，40m/min和和24m/min。电电动动机机是是交交流流三三速速鼠鼠笼笼式式异异步步电电动动机机，其其定定子子有有三三套套各各自自独独立立的
13、的绕绕组组，定定子子绕绕组组的的极极数数为为4/8/28，同同步步转转速速为为1500/750/215r/min，4极极和和8极极是是按按恒恒功功率率设设计计，4极极为为高高速速极极，8极极为为额额定定极极。4极极只只允允许许提提升升1/2额额定定负负载载，在在空空钩钩和和轻轻载载时时用用来来提提高高运运行行速速度度。28极极为为低低速速极极，它它的的起起动动电电流流小小（为为额额定定电电流流的的2倍倍），起起动动转转矩矩大大（为为额额定定转转矩矩的的2倍倍），以以适适应应起起货货机机起起动动频频繁的要求，同时也能得到低速落货的目的。繁的要求，同时也能得到低速落货的目的。 起货机控制电路的组成
14、起货机控制电路的组成 对各种交流电动起货机来说，分析其自动控制电路时除对各种交流电动起货机来说，分析其自动控制电路时除了使用的一些基本方法外，只要是使用继电接触器控制的了使用的一些基本方法外，只要是使用继电接触器控制的系统，在控制电路中，一般都具有以下几个环节：系统，在控制电路中，一般都具有以下几个环节： (1)利用主令控制器发出控制信号，使起货机按指利用主令控制器发出控制信号，使起货机按指令的要求工作；令的要求工作； (2)电机的起动和调速环节。虽然控制电动机的转电机的起动和调速环节。虽然控制电动机的转速的方法与直流电机采用的方法不同，但控制的原速的方法与直流电机采用的方法不同，但控制的原则
15、相同，一般多数采用时间原则，也有采用电流原则相同，一般多数采用时间原则，也有采用电流原则等其它方法；则等其它方法； (3)制动环节。一般采用电气制动与机械制动相联制动环节。一般采用电气制动与机械制动相联合的刹车制动和稳定落货的电气制动；合的刹车制动和稳定落货的电气制动； (4)保护环节。除了短路、失压、过载等常规保护保护环节。除了短路、失压、过载等常规保护环节外，还有对起货机特殊要求的逆转矩控制，防环节外，还有对起货机特殊要求的逆转矩控制，防止重载高速（恒功率调速电路），提升和重载超速止重载高速（恒功率调速电路），提升和重载超速落货等保护环节。落货等保护环节。电源开关正反转高中低风机主令开关刹
16、车负载继电器负载继电器主令控制器温度继电器温度继电器WJ，安，安装在电动机内部。装在电动机内部。当电动机的温度超当电动机的温度超过过13010%时，其时，其WJ动作，使动作，使LYJ失失电，电动机停止运电，电动机停止运行。操作人员可通行。操作人员可通过按钮过按钮A来检查来检查WJ的工作状况的工作状况 1RJ是用来保护起是用来保护起货电动机的。在低货电动机的。在低速绕组过载时，经速绕组过载时，经一定的时间一定的时间1RJ动动作，切断控制电源作，切断控制电源及主电源，一般及主电源，一般1RJ设置过载电流设置过载电流达到达到2IN时，能在时，能在15秒之间工作秒之间工作。 热继电器热继电器2RJ是为
17、保护冷却风机电动机而设置的。当该电动是为保护冷却风机电动机而设置的。当该电动机过载时，经一定的时间机过载时，经一定的时间2RJ动作，使风机接触器动作，使风机接触器FSC失电，失电，风机电动机脱离电网。另外，一旦风机停转，是不允许起货电风机电动机脱离电网。另外，一旦风机停转，是不允许起货电动机继续运行的。该电路用动机继续运行的。该电路用FSC的副触点（的副触点（24-26）来控制加速）来控制加速接触器接触器2C及及3C等，使它们失电，确保电动机中速与高速绕组等，使它们失电，确保电动机中速与高速绕组不通电。但为了把吊在半空中的货物能慢慢的落到地面，此时不通电。但为了把吊在半空中的货物能慢慢的落到地
18、面，此时仍保持仍保持1C通电，通电，(需强制按下需强制按下A)使低速绕组仍能工作。使低速绕组仍能工作。 准备准备（主令控制（主令控制器置零位）器置零位） 合上电源开关，合上电源开关，这时控制电路获这时控制电路获电，然后把风门电，然后把风门打开，风门开关打开，风门开关FK闭合。闭合。随后把装在主令控随后把装在主令控制器上的电源制器上的电源开关开关K合上，这时合上，这时LK1和和LK4闭合。闭合。2RJ未动作未动作风机风机运行运行1RJ未动作且未动作且风机风机运运行行则则零电压继电器零电压继电器LYJ和接触器和接触器1C获电获电动作动作(低速绕组低速绕组)上上升升一一档档准备准备（主令控制器置（主
19、令控制器置零位）零位）LYJ闭使直流闭使直流控制电控制电路获电路获电LK4闭合使闭合使1C获电获电3SJ获电获电4SJ获电获电5SJ获电获电3SJ获电，其常闭触点获电，其常闭触点(LK8支路支路)断开断开，避免，避免电动机高速直接起动电动机高速直接起动 4SJ获电，其常闭触点获电，其常闭触点断开断开(主电路的负载继主电路的负载继电器电器) 待待高速高速后在接入后在接入 5SJ获电，其常开触点获电，其常开触点闭闭合合(控制控制刹车刹车支路支路) 控制电路分析控制电路分析 （1）准备（主令控制器置零位）准备（主令控制器置零位） 合上电源开关，这时控制电路获电，然后把风门打合上电源开关，这时控制电路
20、获电，然后把风门打开，风门开关开，风门开关FK闭合。闭合。 (2) 随后把装在主令控制器上的电源开关随后把装在主令控制器上的电源开关K合上，合上，这时这时LK1和和LK4闭合通电。零电压继电器闭合通电。零电压继电器LYJ和接触和接触器器1C获电动作，同时时间继电器获电动作，同时时间继电器4SJ及及5SJ也获电动也获电动作。起失压保护作用的零电压继电器作。起失压保护作用的零电压继电器LYJ动作后，动作后，其常开触点闭合，使变压器其常开触点闭合，使变压器B通电而其副边有电压输通电而其副边有电压输出。这一电压经全波整流后输出一直流电压，使时出。这一电压经全波整流后输出一直流电压，使时间继电器间继电器
21、3SJ获电，其常闭触点（获电，其常闭触点（30-31）断开，避）断开，避免电动机高速直接起动。由此可见，在准备阶段有免电动机高速直接起动。由此可见，在准备阶段有四个继电器（四个继电器（LYJ，3SJ，4SJ，5SJ）和两个接触器）和两个接触器（FSC，1C）动作。如果其中有一个误动作或不动）动作。如果其中有一个误动作或不动作，下面的工作就无法进行。作，下面的工作就无法进行。提升第一档提升第一档(结论结论)主令控制器手柄扳到第一档，此时，主令控制器触点主令控制器手柄扳到第一档，此时，主令控制器触点LK2、LK4、LK5闭合。闭合。提升方向接触器提升方向接触器ZC获电吸合，其常闭副触点（获电吸合，
22、其常闭副触点（17-18）和（）和（39-37）断开。（）断开。（17-18）这对副触点称为联锁环节。它们保证在提升方向接触器）这对副触点称为联锁环节。它们保证在提升方向接触器ZC动作时，落货接动作时，落货接触器触器FC绝对不能吸合。另外，绝对不能吸合。另外，ZC的常开副触点（的常开副触点（14-15）和（）和（13-21）闭合，）闭合，（13-21）这对触点的作用是保证控制电路中电器顺序动作，即刹车接触器）这对触点的作用是保证控制电路中电器顺序动作，即刹车接触器ZDC在在ZC吸合后才获电吸合。由于吸合后才获电吸合。由于1C已处于吸合状态，所以在已处于吸合状态，所以在ZDC获电吸合后，获电吸合
23、后，其常开触点（其常开触点（36-54）闭合，制动器线圈）闭合，制动器线圈ZDQ得电松开刹车，电动机开始以低速得电松开刹车，电动机开始以低速起动运行，即起动运行，即28极绕组工作。在极绕组工作。在ZDC吸合时，其另一常开副触点（吸合时，其另一常开副触点（21-24）闭合，）闭合，时间继电器时间继电器1SJ通电开始延时。经延时一段时间后，其常开触点（通电开始延时。经延时一段时间后，其常开触点（24-25）闭合，）闭合，强励接触器强励接触器JLC获电吸合，其常闭触点（获电吸合，其常闭触点（54-55）打开，电阻）打开，电阻R3串入制动器串入制动器ZDQ线圈回路中。采用线圈回路中。采用1SJ和和JL
24、C是因为本控制系统采用是因为本控制系统采用ZYZ-6F型（配合型（配合JZF-H6电动机）直流电磁制动器，其额定吸合电压为电动机）直流电磁制动器，其额定吸合电压为DC 110V；吸合电流为；吸合电流为DC 10.35A；它的维持电压为；它的维持电压为DC 20V，维持电流为，维持电流为DC 1.89A。在这一档中，又有。在这一档中，又有四个继电接触器（四个继电接触器（ZC、ZDC、ISJ、JLC）获电动作，）获电动作，完成提升第一档的工作。完成提升第一档的工作。（主令控制器置（主令控制器置提升提升第一档第一档）LYJ闭使直流闭使直流控制电控制电路获电路获电LK2闭合使闭合使ZC获电获电LK4闭
25、合维持闭合维持1C有电有电LK5获电控制刹车继获电控制刹车继电器电器ZC获电作用获电作用主触点闭主触点闭+1C低速运行低速运行常闭触点常闭触点打开打开互锁互锁常开触点常开触点闭合闭合接通自锁接通自锁且且刹车电路刹车电路+ LK5闭闭使使ZDC获电获电(5SJ已闭已闭)ZDC获电获电刹车电路刹车电路获电打开获电打开刹车刹车1SJ得电得电 常开常开触点触点延时延时闭闭使使JLC获电确保获电确保强励松闸强励松闸提升第二档提升第二档主令控制器手柄从第一档扳到第二档，此时，主令控制器触点主令控制器手柄从第一档扳到第二档，此时，主令控制器触点LK2、LK7、LK9闭合。其中闭合。其中LK7的闭合，使接触器
26、的闭合，使接触器2C获电吸获电吸合，电动机合，电动机8极绕组通电，电动机以中速投入运行极绕组通电，电动机以中速投入运行。触点触点LK4断开时，从（断开时，从（13-LK4）回路看，）回路看，1C线圈应失电，但线圈应失电，但由于电路（由于电路（13-19-20）支路使）支路使1C线圈继续有电。线圈继续有电。只有在只有在2C获电获电后，使其常闭副触点（后，使其常闭副触点（13-19）断开，才能使）断开，才能使1C线圈失电线圈失电。因。因此它和此它和1C常开副触点（常开副触点（19-20）保证了中速绕组确实获电后，）保证了中速绕组确实获电后，才能让才能让1C失电，使电动机的低速绕组脱离电网。这一环节
27、的作失电，使电动机的低速绕组脱离电网。这一环节的作用是用是保证电动机在换档时，不能中断电动机绕组的供电保证电动机在换档时，不能中断电动机绕组的供电。在中速接触器在中速接触器2C吸合后，又使其常闭副触点（吸合后，又使其常闭副触点（36-43）打开，）打开，直流时间继电器直流时间继电器3SJ失电，其触点（失电，其触点（30-31）经经0.5s后闭合后闭合，这，这表明起货机从表明起货机从中速绕组过渡到高速绕组运行，是按时间原则进中速绕组过渡到高速绕组运行，是按时间原则进行的行的。在这一档中，要注意。在这一档中，要注意2C获电、获电、1C和和3SJ失电的工作过程。失电的工作过程。（主令控制器置（主令控
28、制器置提升提升第二档第二档）LYJ闭使直流闭使直流控制电控制电路获电路获电LK2闭合维持闭合维持ZC获电获电LK5获电维持获电维持ZDC刹刹车继电器获电车继电器获电LK7闭合闭合S使使2C获电获电LK9闭合闭合S使使2SJ获电获电切除部分放电电阻切除部分放电电阻2C获电后获电后虽然虽然LK4已断开但已断开但1C自锁自锁仍使仍使1C维持有电维持有电(等等2C有有电后电后1C才失电才失电)确保确保切换切换过程过程中中不中断供电不中断供电3SJ失电失电(LK8支路常闭触支路常闭触点点延时闭延时闭)目的是上目的是上3速时速时要要延时延时提升第三档 在控制系统中，是把电动机的8极绕组和4极绕组设计为恒功
29、率特性。以3吨交流起货机为例，8极时额定负载是3吨，则4极时额定负载是1.5吨。所以说，起货机的提升重量会在电动机的中速绕组中的电流反映出来。在本控制电路中，采用负载继电器ZJ作为检测元件。调整ZJ，使其在提升重量小于或等于1.5吨时，它不吸合，则其常开触点（31-32）不闭合；当提升重量大于1.5吨时，ZJ动作，常开触点闭合。由上可见，提升超过50%负荷，ZJ的触点（31-32）就会闭合，使继电器J得电吸合后，接触器3C就不能吸合，因此电动机不可能加速到高速，仍保持在中速运行。如果提升重量在50%负荷以下或空钩状态，则负荷继电器ZJ不吸合，时间继电器3SJ在2C吸合后，经延时0.5s后动作，
30、接触3C获电吸合，使电动机进入高速运行。另外，假如起货机原来是运行在高速，当负荷突然超过50%时，ZJ将吸合，使继电器J得电而断开3C线圈回路，电动机将返回中速档运行。同理，接触器2C的触点（28-27）和3C的触点（27-29）也构成使中速绕组在3C确实得电吸合后，2C才从电网上脱离。时间继电器4SJ的作用是当从中速档换到高速档的过程中，避免出现的冲击电流，使ZJ误动作。因此换档过程中，在3C得电时，4SJ断电，其触点（46-53）延时闭合，使ZJ断电。主令控制器手柄从零位直接扳到第三档 该控制电路能实现逐级起动。首先保证低速28极绕组有很短的接通时间，这就是经接触器ZDC得电的固有动作时间
31、，然后中速8极绕组接通，28极绕组断开，电动机由低速换到了中速。从中速到高速是通过时间继电器3SJ延时0.5s，按时间原则完成。主令控制器手柄直接从二档或三档扳回零位 首先时间继电器2SJ失电，它的触点（13-14）延时断开，在延时时间内，接触器ZC不失电，保证了电动机从高速经再生制动转换到低速。延时完毕后，ZC失电，低速绕组失电，再生制动结束。另外当手柄扳到零位时，虽然ZDC失电动作，使ZDQ失电，但刹车线圈ZDQ通过ZL2放电，使得电磁制动器仍能维持一段时间，保持松开状态。所以说制动是采用了三级制动过程，其过程如下： 单独电气制动，即再生制动过程； 电气与机械的联合制动，即再生制动加机械（
32、电磁制动器）制动； 单独机械制动，即电磁制动器制动停车。交流变极三速电动起货机的常见故障分析 交流变极三速起货机的常见故障及发生故障的可能原因和处理方交流变极三速起货机的常见故障及发生故障的可能原因和处理方法法提升和下降各档都不来车。发生这种故障的原因可能是：电源回路发生短路，或电源没能送到主回路和控制回路。刹车没打开、或打开不到位。主令控制器失控。风门未被开，或风门开关接触不良。热继电器触点断开或接触不良。零压继电器触点断开或接触不良。 排除故障的方法是：a、查测电源回路，检查熔断器，检查电源开关，检查短路点。b、检查制动器，使它动作，而且间隙要调整合适。c、检查主令控制器的机械传动机构和触
33、头位置。d、检查风门开关及其回路。e、检查热继电器，复位及修复。f、检查零压继电器及回路。有提升（或下降）而无下降（或提升）。发生故障的原因可能是：方向接触器的线圈短路或断路。方向接触器的主、副触点接触不良。主令控制器的LK3(或LK2)触点接触不良。排除故障的方法是逐一查测修复。主令控制器手柄从第三档扳到零位，电动机仍然运转。手柄反向操作，电动机运转方向不变。发生故障的原因可能是：a. 可能是时间继电器2SJ失控。b. 传动机构卡死或延时时间过长。c. 另一种可能是逆转矩控制电路失控。应该逐一检查，排除。落货时滑程太大。故障的原因可能是：制动环节失控或制动时间调节过长，即2SJ延时时间过长，
34、超过再生制动时间。检查2SJ的延时工况，按要求调整，一般2SJ的延时时间常设定在0.7s左右，不能大于1s，目的是保证电动机有足够的再生制动时间。轻载情况下，高速上不去。故障的原因可能是：负载继电器ZJ的整定值调的不对。应重新调整ZJ的动作值。电磁制动器打不开，电动机堵转。故障的原因可能是：a. 电磁制动器线圈断路、短路或接地。b. 时间继电器5SJ线圈断路，应该逐一查测，排除。电磁制动器不释放（制动）。故障的原因可能是：a. 刹车片卡死或ZDC主触点卡死。b. 加速接触器1C、2C和3C的副触点没断开。应逐一检查，修复。电磁制动器打开后又释放。发生这种故障的原因可能是：换档过程中没能保证1C
35、、2C、3C同时有2只吸合，时间继电器5SJ延时时间太短。另外，经济电阻太大及反作用弹簧力太大也会出现制动器一打开就释放的现象。要调整好5SJ延时时间，经济电阻不应串入太大，弹簧的强度应该调节合适。电磁制动器的温升太高。故障的原因可能是：刹车线圈匝间短路。摩擦片间隙太小，或间隙不均匀。经济电阻太小或串入时间太迟。排除故障的步骤是：查测刹车线圈，修复。调整刹车间隙。调整经济电阻阻值，调整1SJ的延时时间。刹车刹不住重物。发生这种故障时，要检查电磁制动器的反作用弹簧。因为弹簧力不强或断裂是造成故障的主要原因。另外，摩擦片太光滑或间隙过大，也可能发生刹不住车。摩擦片磨损太快。发生这种现象的原因可能是
36、：摩擦片间隙调整的太小。摩擦片材料耐磨性差。电动机没有进行再生制动，造成电动机高速制动，即2SJ失灵或延时时间过短。摩擦片间隙调整的不均匀，造成受力不均，长期高速摩擦，使之变形。排除故障的方法是：调整好间隙。换质量好，耐磨的摩擦片。调节2SJ延时时间（0.250.7s之间）。重新安装刹车盘，使之间隙均匀。交流三速电动起货机的维护保养交流三速电动起货机的维护保养起货机的电气设备的具体维护一般要做到以下几点：日常检查与调整（1）、检查继电器和接触器的触头压力及行程，接触是否良好。（2）、检验失压继电器、过载继电器、时间继电器的工作状况是否满足控制系统的要求一般性检修通常每个航次进行一次，主要做以下
37、几项工作：（1）、控制箱的清洁。（2）、固紧接线端子，检修活动部件。（3）、主令控制器清洁检查，活动部件要加油润滑。（4）、检查与调整所有电器元件，使其处于完好状态。（5）、检查主回路和控制回路是否有断路、短路、接地现象，并查测绝缘电阻（注意电子元件在测量绝缘电阻时应将其断开）。大修（季度检修） 除完成上述各项工作外，还应进行以下几项工作：（1）查测与调整各电器的吸合电压（电流）值和释放电压（电流）值。（2）查测与调整各保护电器的动作值。（3）测量控制箱、电动机绕组和刹车线圈的绝缘电阻。（4）冷却风机解体检修。（5）刹车解体检修，更换零部件。值班维护检查在起货机进行装卸货时，值班人员重点要做好
38、以下工作：经常检查电动机、刹车及其主要接触器的温升。检查通风系统是否正常工作。检查电动机、刹车、电器动作情况。如果发现不正常情况，应立即采取措施。要把故障率降到最低点，出现故障要及时排除，及时更换损坏的零部件。恒转矩交流三速起货机的线路分析 b1紧急按钮；b11主令控制器；b12风门开关触头；c11上升接触器；c12下降接触器；c131档接触器；c142档接触器；c153档接触器；c16风机接触器；c17制动接触器；d11零电压继电器；d12上升辅助继电器；d13下降辅助继电器；d142/3档跳闸装置辅助继电器；d15制动时间继电器；d162档时间继电器；d173档时间继电器；e11e13控制
39、线路熔断器；e14e15电磁刹车熔断器；e16风机热继电器；RH1电动机低速绕组温度检测器（热敏电阻）；RH23电动机中、高速绕组温度检测器（热敏电阻）；M1起货电动机；M2风机电动机；s11电磁制动器；u11电动机1档的保护跳闸装置；u12电动机2/3档的保护跳闸装置；b21吊杆机主令控制器；b22吊杆机开关；c21上升接触器；c22下降接触器；c23制动接触器；e21e23吊杆机熔断器；e24吊杆机电动机热继电器；M3吊杆机电动机；m22电磁刹车变压器；n21电磁刹车整流器；d21零电压继电器；s21电磁制动器线圈基本结构及参数基本结构及参数起货机电动机M1是交流三速鼠笼式电动机，它有三套
40、独立绕组，双铁芯式。低速绕组单独用一个铁芯，中速和高速绕组合用一个铁芯，并配有直流圆盘式电磁制动器。起货电动机的主要技术参数如下：额定电压：440V，60Hz 极数：4/8/28极 额定转数：1760/870/200r/min； 额定功率：38/19/4.4KW； 负载持续率：25/25/25%； 额定电流：69/55/38A； 起重速度：改变减速齿轮箱传动比可提升2.5/5吨重物，提升5吨货物时其速度为37.5/18.5/3.1r/min，提升2.5吨货物时其速度为73/36/6.1r/min。 主令控制器共设置7档，零位，上升三档和下降三档。控制手柄带有复位弹簧，松手后能自动返回到零位。控
41、制电路分析控制电路分析（1）手柄置零位（准备）首先做准备工作，打开风门，风门开关b12闭合，风机电动机接触器c16获电吸合，风机开始运转来冷却起货电动机。同时， c16的常开副触点闭合。主令控制器b11触头闭合，使失压继电器d11得电动作并自锁。d11（1314）触点闭合，使控制电路获电，完成运行的准备。另外，1档接触器c13通电吸合，做好低速级通电准备；中速与高速跳闸继电器d14得电动作并自锁，使26回路的触头d14（13-14）闭合，准备高速运行；时间继电器d15得电动作，延时打开18回路常闭触头d15（5-6），断开17、19再生制动回路。在零位准备过程中，有d11、d14、d15、c1
42、3得电吸合。提升第一档 当手柄扳到提升第一档时，主令触头b11(101)断开，b11(303)接通，提升辅助继电器d12得电吸合，其常开触点闭合使16回路接通，使提升接触器c11获电吸合，28极绕组通电；同时d12（13-14）和c11（17-18）的常开触点闭合（c13在0档时已动作），25回路接通，使c17得电吸合，电磁制动器s11通电松闸，电动机开始在低速起动运行，慢速起货。另外，由于d12（13-14）和c11（17-18）的常开触点闭合，使24回路也接通，二档时间继电器d16得电，触点延时闭合，为中速运行做好准备。在第二档中有d12、c11、c17、d16通电吸合。提升第二档当手柄扳
43、到提升第二档时，主令触头b11（909）接通，26回路接通，中速接触器c14得电吸合，电动机的8极绕组通电，c14吸合后，常闭副触点打开，使得c13失电，28极绕组被脱离电网，电动机进入中速运行。同时22回路中的c14的常闭触点断开，使d15失电，其常闭触点（5-6）闭合，18回路接通，为再生制动作准备。另外，时间继电器d17也获电，延时闭合在27回路的触头（3-4），为高速运行做好准备。在第二档中有c14、d17得电吸合，c13和d15失电释放。提升第三档 当手柄扳到提升第三档时，主令触头b11（1101）接通，高速接触器c15得电吸合，电动机的4极绕组通电，c15的常闭副触点（19-20）
44、打开，使c14线圈失电释放，断开8极绕组，电动机进入高速运行。在这一档中，c15得电吸合，c14失电释放。关于落货各档的动作过程与提升各档的情况类同，读者可自行分析。在这个控制电路中，电动机加速换档时，使二档接触器c14得电吸合后，才能断开一档接触器c13线圈的电源，三档接触器c15得电吸合后，才能断开二档接触器c14线圈的工作电源，也就是说，主令控制器手柄扳到两档之间位置时（换档过程），总能保证有一个接触器接通。在换档过程中，因为制动接触器c17具有延时释放及制动器线圈s11（刹车线圈）放电延时释放的动作过程，使得制动器不会断电刹车。自动逐级延时起动过程自动逐级延时起动过程在主令控制器手柄突
45、然快速从零位扳到提升（或下降）第三档时，由于在零位时，时间继电器d11、d14、d15和接触器c13、c16已得电吸合，这时d12、c11（或d13、c12）先后得电吸合，低速28极绕组通电。与此同时，24、25回路接通，电磁制动接触器c17获电动作，使电磁制动器松闸，而d16通电延时0.25s后触头闭合，使26回路接通，即制动器松闸使电动机低速起动运转后，待d16延时完，使c14通电吸合，电动机转换到8极绕组工作，继续加速，由上述而知，电动机低速起动时间就是d16的延时时间。由控制电路原理图可知，c14通电的同时，d17得电延时0.5s后，27回路接通，高速接触器c15得电吸合，电动机从8极
46、绕组转换到4极绕组，电动机加速运转，直到高速稳定运行。从以上分析可以看出，主令控制器手柄突然从零位扳到第三档时，电动机的起动过程与手柄操作过程无关，该控制电路通过d16、d17的作用（时间原则），系统能保证自动逐级延时起动，电动机不会在4极，8极运转时产生堵转和直接起动的现象。停车过程停车过程这种电动起货机在停车时，进行机械刹车之前，先通过再生制动来实现三级制动。主令控制器手柄从第二或第三档突然扳到零位时，由于在第二、三档时，第18回路中d15的常闭触点56闭合，为再生制动做好了准备。当手柄突然回到零位时，虽然d12（或d13）失电释放，但d15线圈通电，第18回路中d15常闭触点56延时断开
47、，因而，方向接触器c11（或c12）继续保持通电吸合，而此时c13又通电吸合，使低速28极绕组通电，电动机进入再生制动运行状态。在d12（或d13）失电释放时，25回路断电，使c17失电，其触点延时释放（c17为直流工作线圈，由于线圈和电容器的放电作用，使断电延时释放）。另外，电磁制动器s11断电时（线圈也有放电延时过程），也是延时释放，所以此时不能立即进行机械制动。因此，当手柄扳回零位时，在d15的延时时间内，电动机进行再生制动，使电动机转速急速下降。随后，c17和s11相继释放，再生制动与机械制动同时进行，在d15延时0.25s后，c11（或c12）失电释放，低速28极绕组断电，进入单独机
48、械制动状态，直到停车。逆转矩控制逆转矩控制当主令控制器手柄从提升第三档突然扳到落货第三档（或反之）时，提升辅助继电器d12失电释放，但落货辅助继电器d13不能立即通电。这是因为d15得电后，其常闭触点延时断开，运行期间使c11仍保持有电吸合，所以d13不能立即获电，c12也不得电，从而防止出现高速反接制动。此时，因为c14、c15失电，使23回路中的c13得电吸合，低速28极绕组通电进行再生制动。在d12失电时，c17也失电，经延时后释放，则s11失电，经放电延时后动作进行机械刹车至停车。待d15延时完毕，c11断电释放后，才使d13、c12相继获电吸合，电动机开始反向逐级延时起动，直到落货高
49、速稳定运行。控制线路中的保护环节控制线路中的保护环节控制线路中设置的保护环节及其功能如下：（1）、短路保护：控制线路和风机控制电路采用熔断器为e11、e12、e13；吊杆电动机线路采用熔断器为e21、e22、e23；刹车回路设有熔断器e14、e15。（2）、失压保护：利用d11和d21零电压继电器实现失压保护，并与主令控制器触头b11（10）和b21(24)组成零位联锁。如果因为失压停车，在电压恢复后，手柄必须扳回零位后，系统才能重新开始工作。起货电动机的过载保护：系统采用热敏电阻RH1，控制一档保护跳闸装置u11，用RH23控制二、三档跳闸保护装置u12来实现电动机的过载保护。当28极绕组长
50、期过载时，热敏电阻RH1阻值变大，大到一定值时，使u11中的继电器d1释放，d1的常开触点断开，使13回路中的d11失电，d11失电动作，其（13-14）触头断开，使控制线路失电，起货机停止工作。当8极或4极绕组长期过载时，RH23阻值升高到使u12中d1释放，其触点断开，使得21回路中的d14失电释放，d14的常开触点（13-14）断开后，26、27回路断电，使中、高速回路断电而不能工作，只允许在低速运行。风机过载保护： 风机过载时，热继电器e16动作，其触点断开（11回路），使接触器c16失电，风机停止工作。同时，c16的副触点（26回路中的13-14）断开，使c14和c15不能通电。所以起货机不能在中、高速运行，只能在低速运行。（5）、应急停车：在应急情况下，按下应急切断按钮b1，控制电路失电，起货机立即停止工作，但风机仍继续运转。
