常用施工机械的电气控制分析

常用施工机械的电气控制分析

目 录 混凝土振动器控制电路 1 混凝土搅拌机械控制电路 2 附墙式升降机控制电路 3 3 塔式起重机控制电路 4 【 知识目标 】 1了解振动器、搅拌机、附墙电梯及塔式起重机的结 构和生产工艺过程； 2通过对振动器、搅拌机、附墙电梯、塔式起重机的 电气控制过程进行分析，掌握分析电气控制系统的 方法和电气控制电路图的阅读方法。 【 能力目标 】 1能够对振动器、搅拌机、附墙电梯、塔式起重机等 建筑施工生产设备的电气控制系统进行维修、安装 和调试； 2能够对简单的施工设备的电气控制系统进行改造。 4.1 混凝土振动器控制电路 混凝土振动器是一种振动密实混凝土的施工机械。 施工时，通过混凝土振动器产生具有一定频率、振幅 和激振力的振动能量，并通过某种方式传递给混凝土 ，使混凝土内的骨料和水泥浆在模板中能得到致密的 排列和充分的填充。 4.1.1 混凝土振动器分类 混凝土施工中使用的振动器实际机械品种有很多， 按照不同的方式有不同的分类。 （ 1) 按照振动器对混凝土的作用方式不同可分为内部振动器、附着振动器、表面振动器和振动台。 内部振动器是一种可以插入到混凝土中对混凝土进 行振动密实的机械，目前，绝大部分采用高频振动。 附着振动器利用夹具固定在施工模板或振动平台 上，通过模板或平台传递振动。 表面振动器实际上是附着振动器的一种变形，它是 在附着振动器下装上一个底板，工作时将底板放在混凝 土表面上，并沿混凝土构件表面缓慢滑移，振动能量从 混凝土表面传入。表面振动器又称为平板振动器。 振动台是一种产生低频振动的大面积工作平台，振 动装置安装在台架下部，对制作构件的混凝土拌合料进 行振动密实的机械。 （ 2 ） 按照振动器的不同驱动方式，可以将振动器分为 电动振动器、气动振动器、液压驱动振动器和内燃机 驱动振动器。 气动和液压振动器受使用条件限制，内燃机驱动 的振动器只有在缺乏电源的场合使用，而电动振动器 则由三相电动机作为动力驱动源。在建筑施工现场， 电动插入式振动器、电动平板振动器使用最为广泛。 4.1.2 电动混凝土振动器的结构和工作原理 1 插入式振动器的结构和工作原理 插入式振动器又叫内部振动器，主要由电动机、软轴 和振动棒组成，如图 4.1 所示。工作时，将振动棒插入已 浇注的混凝土中，依靠振动棒振动时所产生的高频机械 振动波 ( 每分钟可达 8000 ～ 10000 次 ) 将混凝土振捣密实。 插入式振动器一般使用二极三相交流异步电动机，为 了提高软轴的转速（ 5000 ～ 8000 r/min ），在电动机与 软轴之间装有增速器。振动器产生振动的主要工作部件 是振动棒，它是利用重心不对称的物体转动时产生的离 心力来产生振动的，常用的有电动软轴偏心式振动棒和 电动软轴行星式振动棒。 电动软轴偏心式振动棒如图 4.2 所示 。 图 4.1 电动软轴插入式振动棒 图 4.2 电动软轴偏心式振动器 1— 软轴丝头； 2— 胶管接头； 3— 轴承座； 4— 棒壳； 5— 柱形偏心子； 6— 棒头； 7— 轴承座 行星式振动器的振动棒内采用行星式振动子，其工 作原理如图 4.3 所示。工作时，电动机通过软轴带动行 星振动子自转，振动子在自转的同时沿外滚道作行星式 滚动公转，这种复合运动使棒体的振动频率高达 14000 次 /min 。 2 表面振动器 表面振动器是通过振动混凝土外表面将振动传入混 凝土内部，使混凝土振捣密实的机械。它由电动机振子 与平板或模板组成平板式或附着式振动器，如图 4.4 所 示。 图 4.3 电动软轴行星式振动器 1— 棒壳； 2— 滚道； 3— 滚锥； R1— 滚锥自转半径； R2— 滚锥公转半径； Q1— 滚锥中心； Q2— 棒头中心 图 4.4 表面振动器 1— 螺栓； 2— 偏心块； 3— 轴承盖； 4— 轴承座； 5— 轴承； 6— 机壳； 7— 定子； 8— 转子轴； 9— 底脚螺丝； 10— 端盖： 11— 底板 从图 4.4 中可以看出，电动机振子由电动机和转轴两 端安装的两块偏心块构成，转子转动带动偏心块转动， 从而产生周期变化的离心力，使电动机整体（即电动机 振子）产生高频振动。 4.1.3 混凝土振动器控制线路 混凝土振动器产生高频振动的方法有两种：一种是直 接使用工频电源驱动电动机，再由增速装置增速产生约 10000 Hz 的振动频率；另外一种方式就是使用 200 Hz 的 变频机组供电。前一种方式设备内部结构复杂，故障率 较高，但施工方便、控制简单，因此在建筑施工企业得 到广泛的应用；后一种方法振动器结构简单，设备故障 率低，但施工时需要专门的变频电源。 1 使用工频电源直接驱动电动机的控制电路 使用工频电源直接驱动的振动器控制电路如图 4.5 所示，图中旋钮开关安装在电动机上部，合上电源 QS ，然后直接扭动旋钮开关 SA ，振动器开始工作。 2 变频电源供电的控制电路 图 4.6 为变频机组供电的振动器控制电路， M 为三相 交流电动机， G 为频率为 200 Hz 的三相交流发电机。 图 4.6(a) 所示的控制电路中，有多台振动器连接于 高频电源，工作时合上开关 QS1 ，电动机 M 起动带动发 电机 G 产生 200 Hz 交流电，合上 QS2 接通振动器的电源 ，扭动振动器上的旋钮开关 SA1 ，振捣器开始工作。 图 4.6(b) 所示的控制电路中，振动器操作手把上 设置机械自锁式按钮 SB ，按一下振动器手把上的按钮 SB ，变压器 T 副边绕组接通，连接在变压器 T 副边的电 磁铁 YA 吸合，使开关 Q 闭合，进而使接触器 KM1 通电吸 合。随后 KM1 的主触头闭合使电动机 M 起动，带动发电 机 G 产生 200 Hz 交流电， KM1 的辅助常开触点闭合使时 间继电器 KT 通电吸合。 KT 延时期间，发电机完成起动。 KT 的常开延时闭触点闭合后使接触器 KM2 通电吸合， KM2 的主触点闭合，接通振捣器电动机的电源，振捣器 开始工作。停车时再按一下按钮 SB ，电磁铁断电释放 ， Q 断开， KM1 、 KT 、 KM2 相继失电，振捣器停止工作。 图 4.5 工频电源驱动电动机的控制电路 图 4.6 变频电源供电的振动器控制电路 4.2 混凝土搅拌机械控制电路 混凝土搅拌机是一种将一定比例的水泥、砂、石以 及添加剂搅拌成混凝土的施工机械，它是建筑工地使用 频率最高的施工机械之一。 4.2.1 混凝土搅拌机的构成及分类 4.2.1.1 混凝土搅拌机的分类 混凝土搅拌机的种类较多，通常按搅拌形式、出料方 式和搅拌轴的位置对其进行分类。 1 按搅拌形式分类 (1) 自落式搅拌机 自落式搅拌机筒体为圆筒，其内壁焊有若干搅拌叶 片，通过筒体的旋转使叶片上的物料提升至一定高度 后再自由落下来，以达到拌和物料的目的。自落式搅 拌机的结构特点是叶片和筒体没有相对运动，在滚筒 转动的过程中，利用原料的自重下落进行搅拌。 （ 2 ） 强制式搅拌机 强制式搅拌机是搅拌筒不动，由筒内旋转轴上均 置的叶片强制搅拌物料。这种搅拌机搅拌质量好，生 产效率高，但动力消耗大，且叶片磨损快。它的结构 特点是叶片和筒体存在相对运动，依靠叶片的搅动完 成混凝土的搅拌。 2 按出料方式分类 （ 1 ）反转出料式搅拌机 反转出料式搅拌机的筒体两端敞开，筒体正转时进 料搅拌，出料时反转。 (2) 倾翻出料式搅拌机 倾翻出料式混凝土搅拌机搅拌部分的结构、原理与 反转出料式相似，不同的是筒体只有一端敞开，物料 的进出都用此端，进料时口朝上，出料时口朝下，每 搅拌一次搅拌筒就要翻转一次。 3 按搅拌轴的位置分类 （ 1 ） 立轴式 ( 垂直轴式 ) 搅拌机 强制式搅拌机的搅拌轴垂直设置时称为立轴式搅 拌机。目前立轴式搅拌机在小型混凝土搅拌站使用较 为广泛。 （ 2 ）卧轴式 ( 水平轴式 ) 搅拌机 强制式搅拌机的搅拌轴水平设置时称为卧轴式搅 拌机，它又分为单卧轴和双卧轴两种。 4.2.1.2 混凝土搅拌机的组成 无论何种混凝土搅拌机，其基本构成是相似的，一 般由上料系统、搅拌系统、供水系统、电气控制系统 和底盘组成。图 4.7 为最常见的 JZC350 型混凝土搅拌 机。 图 4.7 JZC350 型混凝土搅拌机 1 上料系统 上料系统的作用是将水泥、砂、石等物料投入到搅 拌筒中。其上料过程是：首先通过人工将水泥、砂、 石等投入到料斗中；按下料斗控制按钮，料斗在电动 机的牵引作用下自动上升，到达预定位置后自动停止 并卸下物料；卸料完成后按下料斗下放按钮，料斗自 动下降，到达预定位置后自动停止。在上、下运行过 程中，如果出现意外断电，料斗将被抱闸锁死，以防 发生坠落事故。 2 搅拌系统 搅拌系统的作用是将混凝土物料搅拌均匀，并送出 搅拌筒。 JZC350 型混凝土搅拌机的搅拌筒正转时进料和 搅拌物料，反转时送出物料，因此搅拌系统的拖动电动 机有正、反两个旋转方向。 3 供水系统 搅拌给水系统有两种方式，一是利用外部管网压力供 水 , 二是搅拌机自带水泵供水 , 这两种情况都采用电磁阀控 制供水水嘴。 4 电气系统 上料机构、搅拌系统各需一个电动机作为原动力，电 气系统负责对各部分的运行过程进行控制。 5 底盘 底盘的作用是支撑搅拌机的各部分。 4.2.2 搅拌机的控制过程分析 图 4.8 为 JZC350 型双锥反转自落式搅拌机的控制电 路 , 它由上料控制系统、搅拌出料控制系统和给水控制 系统组成。电动机 M1 为搅拌电动机 ,M2 为上料电动机。 M1 正转搅拌、反转出料； M2 正转上料、反转放下料斗。 利用外部管网压力供水，电磁阀 YV 控制给水水嘴。 SQ1 、 SQ2 为料斗上、下限位继电器。 1 上料系统控制过程 图 4.8 JZC350 型双锥反转自落式搅拌机电气控制电路 ① 料斗上升过程 ② 料斗放下过程  搅拌、出料过程 电动机 M1 正转时搅拌，反转时出料。 ① 正转搅拌过程 ② 反转出料过程 当混凝土搅拌完成后，控制搅拌筒出料有两种操作方式：一是先按下停止按钮 SB1 ，再按下起动按钮 SB3 ；二是直接按下反转出料按钮 SB3 。下面按照后一种方法介绍出料控制过程。 3 给水控制 搅拌机给水由具有机械自锁功能的按钮 SB7 控制，给 水时按下按钮 SB7 ，电磁阀 YV 通电，给水系统给水；不 需要给水时，再次按下按钮 SB7 ，解除自锁，电磁阀 YV 断电，水阀关闭停止供水。 4.3 附墙式升降机控制电路 随着高层建筑施工项目的不断增多，高层建筑施工 中的施工机械使用量也在不断加大，其中运送货物和人 员的垂直运输设备 —— 附墙式升降机更是广泛地使用在 高层建筑的施工工地，成为高层建筑施工中必不可少的 施工机械之一。 4.3.1 附墙式升降机的结构及其分类 1 附墙式升降机的分类 附墙式升降机按用途划分有三种形式：载货电梯、载 人电梯和人货两用电梯。为了提高工作效率，一般要求 载货电梯有较强的起重能力和较快的起升速度。载人电 梯或人货两用电梯则对安全装置和调速平层系统有较 高的要求。目前，人货两用电梯在高层建筑施工中使 用较为广泛。 附墙式升降机按驱动形式可分为钢索曳引、齿轮齿 条曳引和星轮滚道曳引三种形式。 按吊厢数量，附墙式升降机又可分为单吊厢式和双 吊厢式。 按承载能力，附墙式升降机可分为两级，一级载重 量为 1000 kg 或载人 12 名，另一级载重量为 2000 kg 或 载人 24 名。 2 附墙式升降机的构成 附墙式升降机类型不同，其构成也有相应差异，下 面以建筑施工现场广泛使用的齿轮齿条驱动的附墙式 升降机为例介绍其基本构成。 齿轮齿条驱动的附墙式升降机主要由带有底笼的平 面主框架结构、吊厢、立柱导轨架、驱动装置、安全 装置、电控系统等部件组成，如图 4.9 所示。 图 4.9 附墙式升降机 (1) 立柱导轨架 立柱通常由无缝钢管焊接成桁架结构并带有齿条的 标准节组成，既是支承柱，又是导轨柱。 (2) 带底笼的安全栅 电梯的底部通常有一个便于安装立柱段的平面主框架 。在主框架上立有带镀锌铁网状护围的底笼，该底笼 在地面上把整个电梯围起来，以防止电梯升降时闲人 进出而发生事故。 (3) 吊厢 ( 或吊笼 ) 吊厢既是乘人载物的容器，又是安装驱动装置和架设 或拆卸支柱的场所。吊厢由型钢焊接骨架，顶部和周 壁由方眼编织网围护结构组成。 吊厢顶上设有提升标准节接高和拆卸用的小吊杆 （手摇或电动）。在安装或拆卸电梯时，厢顶可当做 工作平台，工人可站在厢顶上进行操作。 吊厢两侧均装有门。吊厢的一侧为入口门，另一侧 则为通向楼层的门。吊厢门都带有机械和电器联锁装 置，当厢门打开时，电器联锁使电梯不能运行。 (4) 驱动装置 驱动装置安装在吊厢上，负责驱动吊厢上下运行。 齿轮齿条驱动机构可为单驱动、双驱动甚至三驱动。 采用双驱动或三驱动的形式，是在一套传动机构发生 故障时，其他驱动装置迅速替代故障部分，从而提高 系统的安全性。 升降机一般采用多挡（ 4 ～ 5 挡）涡流制动调速，由 主令开关、涡流制动器和绕线式电机组成的开环调速 系统可以消除冲击现象，实现平稳地起动和制动，使 乘员没有不适的感觉，提高了运行质量与安全性。 (5) 安全装置 ① 限速制动器 吊厢在超过规定的速度约 15 ％的情况下运行时，该 套装置能自动起作用，使电梯马上停止工作。 ② 电机制动器 设有内抱制动器和外抱电磁制动器等。 ③ 紧急制动器 设有手动楔块制动器和脚踏液压紧急刹车等，在限速 和传动机构 都发生故障时，可紧急实现安全制动。 ④ 限位装置 设在立柱顶部，由限位碰铁和限位开关构成，可防 止冒顶。 设在楼层的为分层停车限位装置，可实现准确停层。 设在立柱下部的限位器可不使吊厢超越下部极限位置。 (6) 电气控制与操纵系统 电梯的电器装置安装在吊厢内壁的厢内。为了便于控 制电梯升降和以防万一，一般考虑地面、楼层和吊厢内 均能独立进行操作，即在上述三处都有上升、下降和停 止的按钮开关箱。在楼层上，开关箱放在靠近平台栏栅 或入口处。 4.3.2 典型附墙式升降机电气控制电路分析 附墙式升降机典型控制电路见图 4.10 。 1 工作原理 控制电路中使用了既有电压线圈又有电流线圈的 交流电流继电器 KC1 、 KC2 。 KC1 、 KC2 的动作特点为： 当电压线圈无电压时触点断开；当电压线圈有电压但 电流线圈电流大于整定值时，触点也断开；只有当电 压线圈有电压且电流线圈电流小于整定值时 , 触点才闭 合。在控制电路的工作过程中，将依据通过继电器 KC1 、 KC2 的电流大小，依次分段切除电阻。 在上升 Ⅰ 、 Ⅱ 挡和下降 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 挡低速运行中 ，驱动电动机采用涡流制动调速，转子电流越大，制 动转矩越大，转速越低，从而实现电动机转速平滑地 图 4.10 附墙升降机典型控制电路 变化；在上升 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ 或 Ⅵ 挡和下降 Ⅲ 、 Ⅳ 、 ⅤⅥ 挡中，采用转子回路串电阻起动以及转子回路串电阻 调速，其方法是：利用两个交流电流继电器 KC1 和 KC2 交替动作，顺序切除电动机转子回路的电阻，最终根 据挡位的不同保留部分电阻运行，实现调速运行。继 电器 KC1 、 KC2 电流线圈连接在主回路中电流互感器 TA 的二次侧，电压线圈和加速接触器辅助触点串接在控 制回路中。 2 控制过程分析 主令开关 SA 置 0 位为停止，左右分别为下降、上升 各六个挡位。 上升 Ⅰ 挡与 Ⅱ 挡的控制结果相同，电动机工作在转 子串全部电阻且涡流制动器进行制动的低速运行状态； 上升 Ⅲ 挡，电动机转子串三级电阻运行；上升 Ⅳ 挡，通 过电流继电器 KC1 分段切除两级电阻，电动机工作在转 子串两级电阻的状态下运行；上升 Ⅴ 挡与 Ⅵ 挡的控制结 果相同，通过电流继电器 KC1 、 KC2 进行控制，分段切除 全部电阻，电动机工作在自然特性下高速运行。 下降 Ⅰ 挡，电动机依靠重物的重力驱动转子运转，涡 流制动器产生制动力矩下放重物；下降 Ⅱ 挡与 Ⅲ 挡的控 制过程相同，电动机工作在转子串全部电阻且涡流制动 器进行制动的低速运行状态；下降 Ⅳ 挡，电动机转子串 三级电阻运行；下降 Ⅴ 挡，通过电流继电器 KC1 分段切 除两级电阻，电动机工作在转子串两级电阻的状态下 运行；下降 Ⅵ 挡，通过电流继电器 KC1 、 KC2 进行控制 ，分段切除全部电阻，电动机工作在自然特性下高速 运行。 (1) 准备状态 主令开关 SA 置于零位，触点 S1 闭合，零压保护继电 器 KA 得电，控制回路电源接通为上升或下降做好准备。 (2) 上升控制过程 ① 主令开关 SA 置于上升 Ⅰ 挡或 Ⅱ 挡，触点 S2 、 S4 、 S6 闭合。 S2 闭合，接触器 KM2 通电吸合， KM2 的主触头闭合使 电动机通电运转，吊厢开始上升； KM2 辅助常开触点和 触点 S4 闭合，接触器 KM7 通电吸合； KM2 的辅助常开触 点闭合，电磁制动器 YA 通电松闸。 S6 闭合，变压器 T 与电源接通，经过变压器 T 变压后 将降低的电压作用在涡流制动器 WE 上，涡流制动器 WE 产生制动力矩。 上升 Ⅰ 挡或 Ⅱ 挡，电动机工作在转子串入全部电阻、 涡流制动器产生制动转矩调速的低速运行状态。 ② 主令开关 SA 置于上升 Ⅲ 挡时，触点 S2 、 S4 、 S5 闭合。 S2 、 S4 闭合的作用与 SA 置 Ⅰ 挡或 Ⅱ 挡情况相同。 S5 闭合，接触器 KM3 通电吸合， KM3 的主触点闭合， 将转子回路的第一级电阻切除，电动机转子绕组串三 级电阻开始起动。 ③ 主令开关 SA 置于上升 Ⅳ 挡时，触点 S2 、 S4 、 S5 、 S7 闭合。 S2 、 S4 闭合，与 SA 置 Ⅰ 挡或 Ⅱ 挡情况相同。 S5 闭合，接触器 KM3 通电吸合， KM3 的主触点闭合 将电动机转子绕组的第一级电阻切除，电动机串三级电 阻开始起动； KM3 的辅助常开触点闭合，使继电器 KC1 的电压线圈通电，同时起动电流经电流互感器变换后加 于电流继电器 KC1 、 KC2 的电流线圈。尽管 KC2 的电流 线圈中有电流接入，但因电压线圈未接通而不能起作用。 KC1 将依据通过的电流的变化情况切除转子回路的第二 级电阻。 继电器 KC1 的具体动作过程分析如下： KC1 接入的起始阶段，流过 KC1 的电流线圈的电流大 于整定电流，故 KC1 的触点断开，接触器 KM4 不吸合 ，随着电动机加速，起动电流逐步减小，当 KC1 的电流 线圈的电流降低到整定值以下时，继电器 KC1 的触点闭 合使接触器 KM4 和中间继电器 KA1 通电吸合。 KA1 通电 吸合后，常开触点 KA1 闭合自锁了接触器 KM4 所在的支 路。接触器 KM4 吸合后，主触头 KM4 闭合将第二级电阻 切除；串联在电压线圈 KC1 支路的辅助常闭触点 KM4 断 开，使继电器 KC1 失电释放（接触器 KM4 通过中间继电 器 KA1 的自锁依然保持吸合状态）。 上升 Ⅳ 挡，电动机工作在转子回路串两级电阻调速 的运行状态。 ④ 主令开关 SA 置于上升 Ⅴ 挡或 Ⅵ 挡时，触点 S2 、 S4 、 S5 、 S7 、 S8 闭合。 S2 、 S4 、 S5 、 S7 闭合，其作用与 Ⅳ 挡相同。 S8 闭合，电流继电器 KC1 、 KC2 将会配合动作，在 KC1 、 KC2 的共同作用下，控制电路将依据定子电流的 大小分段自动切除全部串入的转子电阻。 KC1 的动作过 程与 Ⅳ 挡相同， KC2 的动作过程分析如下： 当 KC1 动作使 KM4 通电吸合后，由于串联在继电器 KC2 支路的辅助常开触点 KM4 闭合，使继电器 KC2 的电压 线圈通电，同时 KM4 的主触头闭合切除了第三级电阻。 KM4 的主触头切除第三级电阻的瞬间，电动机定子电流 增大，此电流大于继电器 KC2 的整定值， KC2 不能动作 ， 电动机定子绕组串最后一级电阻运转，转速将开始升 高。随着电动机转速的升高，电动机定子电流逐渐减 小，当定子绕组通过的电流小于 KC2 的整定值时， KC2 动作。 KC2 的触头闭合接通了中间继电器 KA2 和接触器 KM5 的支路，使 KA2 和 KM5 吸合。 KA2 的吸合自锁了 KA2 所 在的支路。 KM5 的吸合，其主触头 KM5 切除了第三级电 阻；辅助常开触头 KM5 接通了中间继电器 KA3 ，使 KA3 通 电吸合。 KA3 吸合后，一是自锁 KA3 所在的支路，二是 使接触器 KM6 吸合，切除最后一级电阻，使电动机运行 在自然特性状态。 上升 Ⅴ 挡或 Ⅵ 挡，控制电路分段依次切除串在转子 回路的四级电阻，电动机运行在自然特性状态。 (3) 下降控制过程 ① 主令开关 SA 置于下降 Ⅰ 挡，触点 S4 、 S6 闭合。 S6 闭合，使涡流制动器 WE 接通， WE 产生制动力矩调 速。电流继电器 KC3 得电吸合， KC3 的常开触头闭合使 接触器 KM7 通电吸合，抱闸电磁铁 YA 松闸。 下降 Ⅰ 挡，电动机工作在定子不接电源，转子在重 力作用下沿重力方向运转，通过涡流制动器制动减速 的低速运行状态。 ② 主令开关 SA 置于下降 Ⅱ 挡或 Ⅲ 挡时，触点 S3 、 S4 、 S6 闭合。 S3 、 S4 闭合，使电动机下降，接触器 KM1 和松闸接 触器 KM7 通电，抱闸装置松闸，电动机定子接通电源， 电动机开始下降。 S6 闭合，使变压器 T 连接在电源上，涡流制动器产 生制动力矩调速。 下降 Ⅱ 挡或 Ⅲ 挡，电动机工作在转子串全部电阻， 涡流制动器通电产生制动力矩的低速运行状态。 ③ 主令开关 SA 置于下降 Ⅳ 挡时，触点 S3 、 S4 、 S5 闭合。 S3 、 S4 闭合，使电动机下降，接触器 KM1 和松闸接 触器 KM7 通电，作用同 Ⅱ 挡或 Ⅲ 挡状态。 S5 闭合，使接触器 KM3 得电， KM3 的主触点闭合将电 动机第一级电阻切除，电动机在转子串三级电阻的情 况下开始起动运行。 ④ 主令开关 SA 置于下降 Ⅴ 挡时，触点 S3 、 S4 、 S5 、 S7 闭合。 S3 、 S4 、 S5 闭合，作用同 Ⅱ 挡或 Ⅲ 挡状态。 S7 闭合，使电流继电器 KC1 的控制起作用。此时， 电流继电器 KC1 将根据电动机定子绕组电流的大小变化 切除转子回路的第二级电阻。其控制过程分析如下： KC1 接入的起始阶段，流过 KC1 电流线圈的电流大于整 定电流，故 KC1 的触点断开，接触器 KM4 不吸合。随着 电动机加速，起动电流逐步减小，当 KC1 电流线圈的电 流降低到整定值以下时，继电器 KC1 的触点闭合，接触 器 KM4 和中间继电器 KA1 通电吸合。 KA1 通电吸合后，使 KA1 常开触点闭合，自锁了接触器 KM4 所在的支路。接触 器 KM4 吸合后，闭合的主触头 KM4 将第二级电阻切除；而 串联在电压线圈 KC1 支路的辅助常闭触点 KM4 断开，使继 电器 KC1 失电释放（接触器 KM4 通过中间继电器 KA1 的自 锁依然保持吸合状态）。 下降 Ⅴ 挡，电动机工作在分段切除两级转子电阻、 转子回路串两级电阻调速的运行状态。 ⑤ 主令开关 SA 置于下降 Ⅵ 挡时，触点 S3 、 S4 、 S5 、 S7 、 S8 闭合。 S3 、 S4 、 S5 、 S7 闭合，作用同 Ⅴ 挡状态。 S8 闭合，使电流继电器 KC2 工作。 KC1 、 KC2 将依次切 除四级电阻， KC1 的控制过程与 Ⅴ 挡的情况相同。 KC2 的动作过程分析如下： 当 KC1 动作使 KM4 通电吸合后，由于串联在继电器 KC2 支路的辅助常开触点 KM4 闭合，使继电器 KC2 的电压 线圈通电，同时 KM4 的主触头闭合切除了第三级电阻。 KM4 的主触头切除第三级电阻的瞬间，电动机定子电流 增大，此电流大于继电器 KC2 的整定值， KC2 不能动作 ，电动机定子绕组串最后一级电阻运转，转速将开始 升高。随着电动机转速的升高，电动机定子电流逐渐 减小，当定子绕组通过的电流小于 KC2 的整定值时， KC2 动作。 KC2 的触头闭合接通了中间继电器 KA2 和接触 器 KM5 的支路，使 KA2 和 KM5 吸合。 KA2 的吸合自锁了 KA2 所在的支路。 KM5 的吸合，其主触头 KM5 切除了第三级 电阻；辅助常开触头 KM5 接通了中间继电器 KA3 ，使 KA3 通电吸合。 KA3 吸合后，一是自锁 KA3 所在的支路，二 是使接触器 KM6 吸合，切除最后一级电阻，使电动机运 行在自然特性上。 下降 Ⅵ 挡，控制电路分段依次切除串在转子回路的 四级电阻，电动机运行在自然特性上。 4.4 塔式起重机控制电路 塔式起重机又称塔吊，是常用的起重运输机械。由 于塔式起重机具有回转半径大、提升高度高、占地面 积小、操作简单、拆装容易等优点，在多层、高层建 筑的施工中得到了广泛应用。 4.4.1 塔式起重机的分类及特点 塔式起重机有很多分类方法，通常是按起重量大小 和结构分类。 目前在建筑施工现场运用较多的是上回转、自升、 固定、平臂式塔吊。自升是指塔吊依靠自身的专门装 置，增、减标准节或整体爬升的塔吊。 4.4.2 塔式起重机的组成与工作机构 塔式起重机类型很多，不同类型的塔式起重机的构 成及工作方式存在一些差异。 QTZ80 型塔式起重机为水 平臂架、小车变幅、上回转自升式。该机的最大工作 半径为 55 m ；独立式起升高度为 46 m ，附着式起升高 度可达 150 m 。下面以 QTZ80 型塔式起重机为例，介绍 塔式起重机的运行工艺与工作过程。 图 4.11 QTZ80 型塔式起重机主体结构示意图 1 塔式起重机的组成 塔式起重机由金属结构部分、机械传动部分、电气 系统和安全保护装置组成。电气系统由电动机、控制 系统和照明系统组成。 2QTZ80 塔式起重机的工作机构 重物的运输是通过操作控制开关，控制吊钩提升机 构、塔臂回转机构和小车行走机构来实现的，塔身的 升降是通过液压顶升机构完成的。 ① 提升机构 提升机构负责垂直方向的运输。为了提高生产效 率，充分满足施工要求，针对不同的起吊重量，提升 机构的运行速度不同。提升机构的驱动电动机 M3 采用 YZR2254/8 滑环涡流制动电动机，工作时有 5 挡速度 ，分别为变极调速、转子回路串电阻调速、液压推杆 涡流制动调速和涡流制动调速。图 4.12 为提升机构实 物图。 提升机构采用液压推杆制动器制动，其制动器兼具 调速功能。起动时液压电动机 M2 由电动机 M3 的转子绕 组供电，该电压低于 M2 的额定电压，使制动器处于半 制动状态，高速运转时由外接电源供电，制动器处于 完全松闸状态，断电时制动机构处于制动锁死状态。 涡流制动器在提升机构低速运转时通电制动，实现 调速。 图 4.12 提升机构实物图 提升机构设有力矩超限保护、提升高度限位保护和高 速限重保护。当提升机构起吊的负载力矩超过允许值时， 力矩超限保护动作，使提升机构断电抱闸。为了防止冲顶 事故，当起吊重物上升的高度超过允许范围时，提升高度 限位保护动作，使提升机构只能下降，不能上升。重载时 ，提升机构的运行速度不能太高；否则，高速限重保护将 动作，使提升机构自动处于低速状态。 ② 回转机构 回转机构负责在吊臂半径平面范围内运送重物，驱动 电动机 M5 型号为 YD1324/8/16 ，运行速度有三种，分别 在 4 、 8 、 16 极下运行。 制动方式为液压推杆制动，液压制动电动机为 M4 ， M4 通电时抱闸锁死进行准确定位 。 回转机构设有回转角度限位保护。其保护分为两级 ，一是临界减速，二是极限断电。当回转机构转动的 角度超过临界位置时，临界限位保护装置动作，此时 回转机构自动处于低速运转状态。回转机构超过极限 位置时，系统将断电停车，以后只能反方向起动，直 到离开极限位置后系统才能恢复正常状态。 ③ 小车牵引机构 小车牵引机构是载重小车变幅的驱动装置，驱动电 动机 M6 型号为 YD1324/8/16 ，经由圆柱蜗轮减速器 带动卷筒，通过钢丝绳使载重小车分别以三种速度在 起重臂轨道上来回变幅运动。牵引钢丝绳一端缠绕后 固定在卷筒上，另一端则固定在载重小车上。变幅时 通过钢丝绳的收、放来保证载重小车正常工作。 小车牵引机构采用直流电磁制动器 YB 断电抱闸制 动，小车停止时抱闸锁死。 小车牵引机构设有前后临近终点减速保护、前后终 点极限保护和力矩超限保护。当小车行走至临近终点 时，临近终点减速保护动作，小车自动从高速转换到 低速运转；当小车行走到终点极限位置时，小车牵引 机构将断电抱闸，小车停止行走，以后小车只能反方 向起动；由于起重机的最大允许负载是用最大力矩来 描述的，在不同的吊臂位置，同样的重物负载力矩不 同。因此，小车在运载重物前进时，可能出现力矩超 限，当力矩超限时力矩超限保护装置动作，系统将自 动切断向前支路，小车只能后退运行 。 图 4.13 小车变幅机构示意图 图 4.14 小车变幅机构实物图 ④ 液压顶升机构 液压顶升机构的工作主要靠安装在爬升架内侧面的 一套液压油缸、活塞、泵、阀和油压系统来完成。当 需要顶升时，由起重吊钩吊起标准节，送进引入架， 把塔身标准节与下支座的 4 个 M45 连接螺栓松开，开动 电动机使液压缸工作，顶起上部机构，操纵爬爪支持 上部重量，然后收回活塞，再次顶升，这样两次工作 循环可加装一个标准节。 图 4.15 液压顶升机构加节过程 (a) 升塔准备； (b) 顶升作业； (c) 加节作业 3 安全保护装置 QTZ80 设有吊钩提升高度限位保护、小车幅度限位 保护、力矩超限保护、回转角度限位保护、零位保护、 过载保护和短路保护等保护环节。 ① 吊钩提升高度限位 为了防止吊钩行程超越极限碰撞吊臂结构和触地乱 绳，在提升机构的卷筒另一端装有提升高度限位器 （多功能限位开关），高度限位器可根据实际需要进 行调整。提升机构运行时，卷筒转动的圈数也就是吊 钩提升的高度，通过一个小变速箱传递给行程开关。 当吊钩上升到预定的极限高度时，行程开关动作，切 断起升方向的运行。再次起动只能向下降钩。图 4.17 为吊钩提升高度限位实物图。 图 4.16 限位保护装置安装位置示意图 图 4.17 吊钩提升高度限位实物图 ② 小车幅度限位 为了防止小车前进或后退发生越位和碰撞事故，在 小车牵引机构旁设有限位装置，内有多功能行程开关 ，小车运行到臂头或臂尾时，碰撞多功能行程开关， 小车将停止运行。再开动时，小车只能往吊臂中央运 行。图 4.18 为小车幅度限位实物图。 图 4.18 小车幅度限位实物图 ③ 力矩超限保护 为了保证塔吊的起重力矩不大于额定力矩，塔吊设 有力矩保护装置。力矩保护装置安装在塔顶结构主弦 杆上。塔吊负载时，主弦杆因负载产生变形。当载荷 超过额定值时，主弦杆的变形通过放大杆的作用压迫 限位器触头，卷扬机的起升及变幅小车的向外运动将 停止，这时只能将小车向内变幅方向运动，以减小起 重力矩，然后再驱动提升方向。 ④ 回转角度限位保护 回转机构的回转角度超过限度时，将损坏电缆，因 此必须限制吊臂回转角度。其保护分为两级，一是临 界减速，二是极限断电。当回转机构转动的角度超过 临界位置时，临界限位保护装置动作，此时回转机构 自动处于低速运转状态；当超过极限位置时，回转机 构断电抱闸，并只能反方向转动。图 4.19 为回转角度 限位保护实物图。 图 4.19 回转角度限位保护实物图 ⑤ 零位保护 塔吊开始工作时，必须先把控制起升、回转、小车 行走用的主令开关操作手柄置于零位，开启电源后， 塔吊各机构才能开始工作，这样可以防止各机构在工 作过程中突然掉电而再次来电引起的误动作。 ⑥ 短路保护与过载保护 各工作机构电源的引入，使用低压断路器作为短路保 护与过载保护之用。为了防止提升机构过载，在提升 机构中专门设置了限流保护装置，当提升电动机内的 电流超过额定值时，保护装置迅速动作。 4.4.3 QTZ80型塔式起重机电气控制电路分析 前面对 QTZ80 型塔吊的各工作机构及保护作了介绍 ，对其工作过程也有了基本的了解，下面将对其控制 电路进行详细分析。 1 主电路分析 图 4.20 为 QTZ80 型塔式起重机主电路， M1 是塔机自 升系统液压顶升电动机， M3 是 YZR2254/8 滑环变极涡 流制动电动机，用于起升重物， M2 、 M4 为涡流制动电 动机， M5 、 M6 分别为塔臂回转电动机和小车行走电动 机，型号为 YD1324/8/16 ， YB 为直流磁力制动器。电 源总开关 QF1 为 DZ20100 型低压断路器，可对主回路 进行短路及过载保护。 QF2 、 QF3 、 QF4 、 QF5 分别为液 压顶升电动机、起升电动机、旋转电动机、小车电动 机主回路低压断路器，可分别对该回路进行短路及过 载保护。 1KM1 为电源控制接触器，控制顶升机构之外 各机构的电源和控制电路的电源。 FA 为限流保护器， 当提升电动机 M3 电流超过额定值时动作，切断起升机 构控制回路电源。 4.20 QTZ80 型塔吊的主电路 (1) 提升机构电动机的控制 提升机构驱动电动机 M3 和液压制动电动机 M2 使用 10 个接触器控制它们的不同运行状态，其中 2KM3 、 2KM4 控制上升和下降，运行中必有一个吸合。其余接 触器动作关系如下： ① 接触器 2KM1 、 2KM5 、 2KM6 吸合，电动机 M3 定子绕组 接成 8 极、转子串两级电阻；涡流制动器将接通电源制 动；电动机 M2 的电源引自电动机 M3 转子绕组，此时， 作用在电动机 M2 上的实际电压低于额定电压，液压推 杆制动器处于半制动状态。此时，电动机 M3 的轴上存 在四个转矩：一是电磁转矩；二是液压推杆制动器产 生的制动转矩；三是涡流制动器产生的制动转矩；四 是负载转矩。在四个转矩的共同作用下，电动机 M3 处 于低速运转状态。 ② 接触器 2KM2 、 2KM5 、 2KM6 吸合，电动机 M3 定子绕组 接成 8 极、转子串两级电阻；作用在电动机 M2 上的电压 为额定电压，液压推杆制动器处于完全松闸状态；涡 流制动器有两种情况，一是与电源连接产生涡流制动 ，二是断开电源无涡流制动。涡流制动转矩与负载转 矩共同作用或只有负载转矩作用在电动机 M3 轴上，使 电动机 M3 处于次低速运转状态。 ③ 接触器 2KM2 、 2KM5 、 2KM6 、 2KM9 、 2KM10 吸合，电 动机 M3 定子绕组接成 8 极；电动机 M2 接外部电源，液压 推杆制动器处于完全松闸状态；涡流制动器不工作。 只有负载转矩作用在电动机 M3 轴上，使电动机 M3 处于 较高速运转状态。 ④ 接触器 2KM2 、 2KM6 、 2KM7 、 2KM8 、 2KM9 、 2KM10 吸 合，电动机 M3 定子绕组接成 4 极；电动机 M2 接外部电 源，液压推杆制动器处于完全松闸状态；涡流制动器 不工作。只有负载转矩作用在 M3 轴上，使电动机 M3 处 于高速运转状态。 (2) 小车变幅电动机的控制 小车变幅机构电动机 M6 和直流电磁抱闸装置由 6 个 接触器控制。接触器 4KM1 、 4KM2 控制前进后退，运行 中必有一个吸合 , 并使 YB 松闸。其余接触器动作关系如 下： ① 4KM3 吸合，电动机 M6 接成△ 16 极低速运行。 ② 4KM4 吸合，电动机 M6 接成Ｙ 8 极中速运行。 ③ 4KM6 、 4KM5 吸合，电动机 M6 按 2△4 极接法高速运转 。 (4) 液压顶升机构电动机的控制 液压顶升机构驱动电动机 M1 ，工作在塔吊顶升状 态，由接触器 1KM3 控制。 2 控制电路控制过程分析 图 4.21 为 QTZ80 型塔吊的控制电路。 图 4.21 中 1SB1 为塔吊总起动按钮， 1SB2 为总停车按 钮， 1SB3 为紧急停车按钮； 1SB4 与 1SB5 分别为顶升机 构停、起控制按钮；主令开关 SA1 、 SA2 、 SA3 分别控制 起升机构、回转机构和小车变幅机构。 (1) 总电源控制过程 合上低压断路器 QF1 、 QF2 、 QF3 、 QF4 、 QF5 ，为系 统起动做准备。 在控制开关 SA1 、 SA2 、 SA3 手柄处于零位时，首先 合上控制线路总开关 QS1 ，再按下总起动按钮 1SB1 ，此 时，电流从一端经 1SB3 、 1SB2 、 1SB1 、 SA1 、 SA2 、 SA3 、 1KM1 流到另外一端，控制电源的接触器 1KM1 得电 吸合并自锁，在力矩限位器 1SQ1 正常的情况下，接触 器 1KM2 也通电吸合，主回路和控制回路电源分别接 通，塔吊处于待命状态。 电网断电时， 1KM1 失电，主回路和控制回路电源被 切断。当恢复供电后，必须先将各控制开关返回零位 ，再按下总起动按钮 1SB1 方可重新起动，实现了零电 压保护。 (2) 力矩限位控制过程 如果力矩保护开关 1SQ1 处于正常闭合状态，电源接触 器 1KM1 闭合，力矩保护接触器 1KM2 吸合，小车行走 ( 向前 ) 和起升 ( 上升 ) 控制线路接通。当力矩超限时， 1SQ1 断开， 1KM2 失电，这时增大力矩 ( 小车向前或起吊向上 ) 操作被停 止，只能进行减小力矩 ( 小车向后或吊钩向下 ) 操作，实现 了力矩超限保护。在力矩减小到额定值范围以内时， 1SQ1 复位，此时，小车变幅机构向前或提升机构向上操作仍不 能进行，必须重新按下总起动按钮 1SB1 才能恢复 1KM2 通电 吸合状态。 (3) 提升机构控制过程 提升控制主令开关 SA1 分别置于不同挡位，可用高 低不同的速度起吊或下放重物。 提升控制电路如图 4.22 所示。为了清楚地描述提 升控制电路的工作过程，下面将提升状态的五个挡位 对应的控制电路分解叙述。 图 4.22 提升控制电路 ① 控制开关拨至上升 Ⅰ 挡，触点 S1 、 S3 闭合，控制电路 接通部分见图 4.23 。 接触器 2KM1 吸合；力矩限制接触器 1KM2 触头处于闭合 状态，接触器 2KM3 得电；接触器 2KM6 、 2KM5 先后得电。主 线路中触头 2KM6 闭合，电动机 M3 转子电阻全部接入；触头 2KM1 闭合，电动机 M3 转子电压加在液压制动器电动机 M2 的 定子绕组上，电动机 M2 上的电压低于额定电压，电动机 M2 处于半制动状态；触头 2KM5 闭合，滑环电动机 M3 定子绕组 按 8 极连接；触头 2KM3 闭合，电动机 M3 得电低速正转 ( 上 升 ) ；触头 2KM1 闭合， 75 号线端与 201 号线端接通， 110 V 的交流电经桥式整流后供给涡流制动器，产生制动转 矩。在负载转矩、液压推杆制动器的半制动力矩、涡 流制动器的制动力矩共同作用下，电动机 M3 在 Ⅰ 挡低 速起动运转。 图 4.23 提升 Ⅰ 挡控制电路分解图 ② 控制开关拨至上升第 Ⅱ 挡，触点 S2 、 S3 、 S7 闭合 ，控制电路接通部分见图 4.24 。 当控制开关拨至第 Ⅱ 挡， S2 、 S3 、 S7 闭合，触点 S1 断开，使接触器 2KM1 断电释放，常闭触头 2KM1 复位； 触点 S2 闭合，使接触器 2KM2 通电吸合；触点 S3 闭合， 使接触器 2KM3 继续通电吸合。主电路中触头 2KM1 断开、 2KM2 闭合，使外部电源直接作用在液压制动器电动机 M2 上，制动器完全松闸；触点 S7 闭合，使涡流制动器 继续保持制动状态；触头 2KM5 、 2KM6 依然闭合，电动 机 M3 仍为 8 极接法。在负载力矩和涡流制动器的制动力 矩共同作用下，电动机 M3 在 Ⅱ 挡速度下运转。 图 4.24 提升 Ⅱ 、 Ⅲ 挡控制电路分解图 ③ 控制开关拨至第 Ⅲ 挡，触点 S2 、 S3 依然闭合，只有 触点 S7 断开，触点 S7 断开使涡流制动器断电，涡流制 动解除，电动机 M3 仍为 8 极接法。此时，电动机在只有 负载转矩的作用下运转。 ④ 控制开关拨至第 Ⅳ 挡，触点 S2 、 S3 、 S6 闭合，此时， 控制电路的分解图如图 4.25 所示。 触点 S2 、 S3 继续闭合 , 使接触器 2KM2 、 2KM3 、 KM5 、 KM6 依然通电吸合；触点 S6 闭合，使接触器 2KM9 、时间 继电器 2KT1 通电吸合。经过一段时间延时后，时间继 电器的延时闭合触头 2KT1 闭合，使接触器 2KM10 通电吸 合，进而使时间继电器 2KT2 得电。电动机 M3 转子串入 的电阻 R1 、 R2 因 2KM9 和 2KM10 间隔一段时间后依次闭合 先后被短接，电动机 M3 得到两次加速。 图 4.25 提升 Ⅳ 挡控制电路分解图 时间继电器 2KT2 的延时闭合触头闭合，接通中间继 电器 2KA1 控制支路的一部分电路，由于触点 S5 断开，所 以 KA1 并没有吸合， 2KT2 延时触头的闭合只是为下一步 改变电动机定子绕组接法实现高速运转做好准备。 ⑤ 控制开关拨至第 Ⅴ 挡，触点 S2 、 S3 、 S5 、 S6 闭合， 图 4.26 为该情况下控制电路的分解图。 触点 S2 、 S3 继续闭合，使接触器 2KM2 、 2KM3 依然通 电吸合，进而使 KM5 、 KM6 所在的回路依然连通；触点 S6 闭合，使 2KM9 、 2KM10 、 2KT1 、 2KT2 依然通电吸合；但 是，触点 S5 的闭合使中间继电器 2KA1 得电自锁，中间继 电器 2KA1 的常闭触头动作，切断了接触器 2KM5 、 2KM6 所 在的支路，接触器 2KM5 、 2KM6 断电释放，其常闭触头复 位使接触器 2KM8 、 2KM7 相继通电吸合。 图 4.26 提升 Ⅴ 挡控制电路分解图 主电路中，触头 2KM6 断开，将 M3 转子电阻从电路中切 除；触头 2KM5 断开， 2KM8 、 2KM7 闭合，将电动机定子 绕组接为 4 极，电动机高速运转。 ⑥ 提升机构的保护环节动作过程 2SQ1 、 2SQ2 、 2SQ3 为限位继电器，分别作力矩超限 保护、提升高度限位保护和高速限重保护。 A 力矩超限保护 负载力矩超限时 2SQ1 动作，连接在接触器 2KM3 所在 的支路断开，上升接触器 2KM3 断电释放，提升动作被 禁止。同时，总电源控制线路中单独设置的力矩保护 接触器 1KM2 断电，串联在接触器 2KM3 支路的常开触头 1KM2 断开，再次提供了力矩限位保护。此时，提升机 构只能下降运行。 B 高度限位保护 当提升高度超限，高度限位保护开关 2SQ2 动作， 提升线路切断， 2KM3 失电，提升动作被禁止。此时， 提升机构只能下降运行。 C 高速限重保护 当控制开关在第 Ⅴ 挡，定子绕组接为 4 极，转子电阻 被短接，电动机高速运转。若起重量超过 1.5 t 时，超 重开关 2SQ3 动作，中间继电器 2KA1 断电释放，接触 器 2KM7 、 2KM8 相继断电释放， 2KM6 、 2KM5 相继通 电吸合，电动机定子绕组自动由 4 极接法变为 8 极接法 ，电动机低速运转。 D 电动机 M3 过电流保护 提升机构线路中接有瞬间动作限流保护器 FA 常闭触 头，当电动机定子电流超过额定电流时 FA 动作，切断 提升机构控制电路中相关控制器件的电源，电动机 M3 停止运转，液压推杆制动器断电抱闸。 (4) 小车变幅行走机构的控制过程 图 4.27 为小车变幅行走机构控制电路。图中主令开 关 SA3 控制行走机构的行走动作，小车可以以高、中、 低三种速度向前或向后行走。 4SQ1 、 4SQ2 、 4SQ3 、 4SQ4 为小车极限终点、临界终点限位开关。 图 4.27 小车变幅行走机构控制电路 (5) 塔臂回转机构控制过程 图 4.28 为塔臂回转机构控制电路。图中，主令开关 SA2 操控回转机构的运动，塔臂可以高、中、低三种速 度向左或向右旋转； 3SQ1 、 3SQ2 为左右旋转角度极限 限位保护装置， 3SQ3 、 3SQ4 为临近限位保护装置。 图 4.28 塔臂回转机构控制电路 ① 主令开关 SA2 置于 Ⅰ 挡 主令开关 SA2 置于向右回转 Ⅰ 挡，触点 S1 闭合，接 触器 3KM2 通电吸合。主触头 3KM2 闭合，使电动机 M5 的 主电路电源按右转相序接通；串接在接触器 3KM4 支路 的辅助常开触头 3KM2 闭合，使接触器 3KM4 通电吸合； 串接在接触器 3KM3 支路的辅助常闭触头 3KM2 断开，互 锁向左回转运行。 接触器 3KM4 通电吸合后，辅助常闭触头 3KM4 断开接 触器 3KM5 、 3KM6 、 3KM7 所在的中、高速回路，形成低 速与高速互锁；主触头 3KM4 将电动机 M5 的定子绕组接 成△ 16 极，电动机 M5 开始低速向右运转。 ② 主令开关 SA2 置于 Ⅱ 挡 主令开关 SA2 置于向右回转 Ⅱ 挡时，触点 S1 、 S3 闭 合。触点 S1 闭合，对接触器 3KM2 的控制动作过程同主 令开关 SA2 置于 Ⅰ 挡所述。触点 S3 闭合，使中间继电器 3AK1 通电吸合。 中间继电器 3KA1 串联在低速接触器 3KM4 支路的常闭 触头断开，接触器 3KM4 断电释放。主触头 3KM4 断开， 解除了电动机 M5 定子绕组 Y16 极的接法；同时，串联在 接触器 3KM5 、 3KM6 、 3KM7 回路的辅助常闭触头 3KM4 闭 合，为中、高速连接做准备。中间继电器 3AK1 通电吸 合，使串联在接触器 3KM5 所在的中速支路的常开触头 3AK1 闭合，接触器 3KM5 通电吸合。 接触器 3KM5 通电吸合，其主触头使电动机 M5 的定 子绕组接成 Y8 中速运行；串接在接触器 3KM5 、 3KM6 支 路的常闭辅助触头 3KM5 断开，互锁中速与高速；串接 在接触器 3KM4 支路的辅助常闭触头 3KM5 断开，互锁中 速与低速。 ③ 主令开关 SA2 置于 Ⅲ 挡 主令开关 SA2 置于 Ⅲ 挡时，触点 S1 、 S3 、 S4 闭合。 触点 S1 闭合，对接触器 3KM2 的控制动作过程同主令开 关 SA2 置于 Ⅰ 挡所述。触点 S3 闭合，使中间继电器 3AK1 继续保持通电吸合状态。触点 S4 闭合，使时间继 电器 3KT1 通电吸合。 时间继电器 3KT1 吸合后，经过一段时间的延时，串接 在接触器 3KM5 支路的常闭延时开触头 3KT1 断开，接触器 3KM5 断电释放。接触器 3KM5 断电释放后，连接在主电路 中的主触头 3KM5 断开，解除电动机 M5 定子绕组的 Y8 连接 ；串联在接触器 KM6 、 KM7 支路的辅助常闭触头 3KM5 闭合 ，解除中速与高速的互锁；串联在接触器 3KM4 支路的辅 助常闭触头 3KM5 闭合，解除中速与低速的互锁。 时间继电器 3KT1 串联在 3KM5 、 3KM6 支路的常开延时开 触头 3KT1 闭合，使接触器 3KM6 、 3KM7 依次通电吸合。接 触器的主触头 3KM6 、 3KM7 闭合，使电动机 M5 的定子绕组 按照 2△4 接法高速运转；接触器 3KM6 、 3KM7 串接在接触 器 3KM5 支路的辅助常闭触头 3KM6 、 3KM7 断开，互锁高速 与中速；接触器 3KM6 、 3KM7 串接在接触器 3KM4 支路的辅 助常闭触头 3KM6 、 3KM7 断开，互锁高速与低速。 ④ 回转机构左转控制 回转机构左转控制的过程基本与右转控制相同，不 同的只是连接电源的接触器为 3KM3 。 ⑤ 准确停车定位控制 塔臂回转机构的液压推杆制动器只是作为定位使用 的，油泵电动机 M4 由接触器 3KM1 控制，电动机通电时 制动，断电时松闸。当塔臂旋转到适当位置时，控制 开关 SA2 回到停车挡， 3KM2 、 3KM3 恢复常闭，此时，按 下控制按钮 3SB1 ，接触器 3KM1 得电，制动电动机 M4 动 作，使回转机构制动停止。 控制电路中串入接触器 3KM2 、 3KM3 的常闭触头是为 了保证只有在回转电动机停止工作时制动器才能动作。 ⑥ 塔臂回转机构的保护环节 A 回转角临界减速保护 当塔臂向右 ( 左 ) 旋转接近极限角度时，减速限位开 关 3SQ3 （ 3SQ4 ）动作断开，中间继电器 3KA1 和接触器 3KM5 、 3KM6 、 3KM7 失电， 3KM4 通电吸合，回转电动机 低速运行。 B 回转角度限位保护 当向右 ( 左 ) 旋转到极限角度时，限位继电器 3SQ1(3SQ2) 动作，接触器 3KM2(3KM3) 断电释放，回转 电动机停转，此时，回转机构只能做反向旋转操作。