《工廠電氣控制技術(shù)》技能實訓任務書

201*～201*學年第2學期

工廠電氣控制技術(shù)技能實訓任務書

姓名系部機電工程學院專業(yè)機電一體化技術(shù)班級11機電（）班學號指導教師徐良雄

武漢交通職業(yè)學院機電工程系制一、技能實訓題目15/3噸橋式起重機電氣控制系統(tǒng)設計及Y-降壓起動控制電路接線二、技能實訓內(nèi)容及任務1、Y-降壓起動控制電路接線。2、大車移行靠兩臺繞線型三相異步電動機M1和M2同時驅(qū)動。這兩臺電動機轉(zhuǎn)子繞組分別串接相同的起動高速變阻器。兩臺電動機各自裝有電磁抱閘裝置，共用PQY2型主令控制器控制，要求這兩臺電動機同時起動運行，同時斷電停轉(zhuǎn)。3、小車移行依靠一臺繞線型三相異步電動機M3驅(qū)動，M3電動轉(zhuǎn)子繞組中外串不對稱電阻，由KT14-25J/1型凸輪控制器控制，電動有電磁抱閘機構(gòu)。4、主鉤升降驅(qū)動電動依靠一臺繞線型三相異步電動機M4工作。由于功率較大，采用PQY10B型主令控制電路，主令控制器采用LK1-12/90型。要求有電磁抱閘，一系列保護。副鉤升降可用凸輪控制電路，也由一臺繞線型三相異步電動機驅(qū)動，電動有電磁抱閘。5、每臺電動機要有限位保護，過載保護（采用過流保護方法），緊急保護，艙口門保護。6、要有照明及工作狀態(tài)顯示。要求學生提交以下內(nèi)容：1、設計與繪制電氣控制原理圖，選擇電器元件，制訂元件目錄表。2、設計并繪制工藝圖紙：電器板元件布置圖及電器底板零件圖；電器板接線圖；控制面板元件排列圖；接線圖及面板加工零件圖；電氣箱圖紙及總裝配接線圖。3、對所設計的電路要有原理說明，如何操作，對輕載、中載、重載操作分別如何進行。4、寫出技能實訓報告，列出設計參考資料目錄。5、技能實訓心得體會。三、技能實訓目的與要求1、掌握橋式起重機電氣控制系統(tǒng)的設計方法；2、掌握主令控制器在電氣控制系統(tǒng)設計中的使用方法；3、掌握電氣控制原理圖的設計與繪制方法；4、掌握主要電氣設備選擇與校驗；5、掌握電動機的限位保護，過載保護，緊急保護，艙口門保護的設計方法。6、掌握Y-降壓起動控制電路接線的基本方法。四、參考資料1、工廠電氣控制設備趙明主編機械工業(yè)出版社201*年2月2、《機床電氣控制技術(shù)》大作業(yè)設計任務指導書徐良雄編3、相關網(wǎng)站，例如武漢交通職業(yè)學院網(wǎng)絡服務清華同方數(shù)據(jù)庫五、進度安排時間技能實訓內(nèi)容第1天Y-降壓起動控制電路接線。準備資料，繪圖工具，并畫部分大車PQY2型主令控制器控制移動電路圖。畫出全部大車PQY2型主令控制器控制第2天移動電路圖。畫部分KT14-25J/1型凸輪控制器控制的主鉤及畫鉤升降電路圖、小車移動電路圖。畫出全部KT14-25J/1型凸輪控制器控制的主鉤及畫鉤升降電路圖、小車移動電路圖。畫部分主鉤升降驅(qū)動電路，采用PQY10B型主令控制電路，第3天主令控制器采用LK1-12/90型。畫出全部主鉤升降驅(qū)動電路，采用PQY10B型主令控制電路，主令控制器采用LK1-12/90型。第4天畫部分副鉤升降驅(qū)動電路，可采用凸輪控制電路。繪制工藝圖紙。第5天制訂元件目錄表。技能實訓報告及技能實訓心得體會（答辯）六、成績評定項目1、技能實訓過程中出勤、能力、水平、態(tài)度等方面2、操作、技能實訓報告規(guī)范程度3、技能實訓心得體會總成績權(quán)重成績0.40.40.2指導老師：徐良雄時間：201*.

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《工廠電氣控制技術(shù)》

技能實訓指導書

編寫：徐良雄

武漢交通職業(yè)學院機電工程系制

二○一三年五月

目錄

1、Y-降壓起動控制電路接線................................................................32、橋式起重機概述..................................................................................33、設計要求..............................................................................................44、電氣控制原理圖..................................................................................45電動機各種保護....................................................................................76照明及工作狀態(tài)顯示............................................................................8

6.1照明...............................................................................................86.2行車運行的狀態(tài)顯示..................................................................87電器板元件排列圖..............................................................................108元器件的選擇......................................................................................109時間安排..............................................................................................1110成績評定............................................................................................12

《工廠電氣控制技術(shù)》技能實訓

任務指導書

課題：Y-降壓起動控制電路接線及15/3噸橋式起重機電氣控制系統(tǒng)設計

1、Y-降壓起動控制電路接線

2、橋式起重機概述

橋式起重機是一種用來起重與空中搬運重物的起重運輸機械，廣泛地應用于工礦企業(yè)、港口、倉庫、建筑工地等部門。它對減輕工人勞動強度，提高勞動效率，促進生產(chǎn)過程機械化起著重要的作用，是現(xiàn)代化生產(chǎn)中不可缺少的工具。

15/3噸橋式起重機有橫梁、縱向行走的通軌、傳動機構(gòu)、電力拖動機構(gòu)。在橋式橫梁上裝有15噸主鉤吊裝機構(gòu)，3噸副鉤吊裝機構(gòu)，有橫梁縱向移動機構(gòu)，有主鉤和副鉤機構(gòu)，有在橫梁上順著橫梁平行移動的機構(gòu)。

副鉤吊鉤機構(gòu)的驅(qū)動電動機為JZR2-41-6型三相繞線異步電動機，功率為16KW；大車移行機構(gòu)的驅(qū)動電動機為JZR2-31-6型三相繞線型異步電動機兩臺，功率各為11KW；小車移行機構(gòu)的驅(qū)動電動機為JZR2-12-6型三相繞線異步電動機一臺，功率為3.5KW；主鉤吊鉤

機構(gòu)的驅(qū)動電動機為JZR2-63-10型異步電動機一臺，功率為60KW。

起重機吊裝3噸以上重物時用主鉤吊裝，吊裝3噸以下重物時用副鉤吊裝。起重機橫梁移動時，依靠大車行車機構(gòu)的兩臺電動機同時驅(qū)動，吊鉤機構(gòu)在橫梁上順著橫梁移動時，靠小車機構(gòu)的驅(qū)動電動機驅(qū)動。

3、設計要求

1）大車移行靠兩臺繞線型三相異步電動機M1和M2同時驅(qū)動。這兩臺電動機轉(zhuǎn)子繞組分別串接相同的起動高速變阻器。兩臺電動機各自裝有電磁抱閘裝置，共用PQY2型主令控制器控制，要求這兩臺電動機同時起動運行，同時斷電停轉(zhuǎn)。

2）小車移行依靠一臺繞線型三相異步電動機M3驅(qū)動，M3電動轉(zhuǎn)子繞組中外串不對稱電阻，由KT14-25J/1型凸輪控制器控制，電動有電磁抱閘機構(gòu)。

3）主鉤升降驅(qū)動電動依靠一臺繞線型三相異步電動機M4工作。由于功率較大，采用PQY10B型主令控制電路，主令控制器采用LK1-12/90型。要求有電磁抱閘，一系列保護。副鉤升降可用凸輪控制電路，也由一臺繞線型三相異步電動機驅(qū)動，電動有電磁抱閘。

4）每臺電動機要有限位保護，過載保護（采用過流保護方法），緊急保護，艙口門保護。

5）要有照明及工作狀態(tài)顯示。

4、電氣控制原理圖

圖1PQY2型主令控制電路圖

PQY2型主令控制電路用來控制兩臺拖動電動機的運行機構(gòu)，主令控制器檔數(shù)有3-0-3，6個回路。電動機轉(zhuǎn)子串聯(lián)啟動與調(diào)速電阻級數(shù)（不包括軟化級）按電動機功率分為兩種：100kW及以下時為4級；第一、二級由主令控制手動控制，后兩級由電器接觸器控制自控切除，其延時繼電器延時整定值為3s、1.5s或2s、1s。電動機功率125kW及以上時為五級，第一、二級是手動切除，其余各級為自動切除，其延時整定值為3s、1.5s、0.75s或2s、

1s、0.5s。制動器驅(qū)動元件沒有專門的接觸器控制，而是由電動機正、反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2主觸點控制，它與電動機同時通電與斷電。

圖2KT14-25J/1型凸輪控制器控制的主鉤及副鉤升降電氣原理圖

凸輪控制器左右各有5個工作位置，共有9對常開觸點，3對常閉觸點，采用對稱接法。其中4對觸點接于電動機定子電路進行倒擋控制，實現(xiàn)電動機正，反轉(zhuǎn)；另5對主接觸點于電動機轉(zhuǎn)子電路，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子電阻的接入和切除。轉(zhuǎn)子電阻采用不對稱接法，在凸輪控制器上升或下降的5個位置，可逐級切除轉(zhuǎn)子電阻，獲得如圖所示的機械特性。以得到不同的運行速度。其余3對常閉觸點，其中1對用以實現(xiàn)零位保護，另兩對配以上，下限位開關SQ1,SQ2實現(xiàn)限位保護。

另外，在凸輪控制器控制電路中，過電流繼電器KOC實現(xiàn)過載與短路保護；緊急開關SEM作事故情況下的緊急停電保護；在起重機端梁上欄桿門與司機室艙口門上裝有安全開關SQ3，防止人在橋架上開車以確保人身安全；電磁包閘YB實現(xiàn)電動機的機械制動。

圖3PQR10B型主令控制電氣原理圖

圖為提升機構(gòu)PQR10B主令控制圖。該電路采用LK1-12/90型主令控制器操作。該控制器友12對觸點，在提升與下降時各有6個工作位置，通過控制器操作手柄置于不同工作位置，使12對觸點相應閉合與斷開，進而控制電動機定子電路與轉(zhuǎn)子電路接觸器，實現(xiàn)電動機工作狀態(tài)的改變，使物品獲得上升與下降的不同速度。由于主令控制器為手動操作，所以電動機工作狀態(tài)的變換由操作者掌握。

圖中正、反向接觸器KM1、KM2用以換接電動機定子電源相序，實現(xiàn)電動機正、反轉(zhuǎn)。制動接觸器KM3控制電動機三相電磁鐵YB。在電動機轉(zhuǎn)子電路中設有7段對稱聯(lián)接的轉(zhuǎn)子電阻，其中兩段R1、R2為反接制動，分別有反接制動接觸器KM4、KM5控制；后4段R3~R6為啟動加速電阻，由加速接觸器KM6~KM9控制；最后一段R7為固定接入的軟化特性用電阻。當主令控制器手柄處于不同控制檔位時，獲得相應的機械特性。

圖4XQB1-250-4F/保護箱電路圖

保護箱采用凸輪控制器或凸輪，主令兩種控制器操作的交流橋式起重機，廣泛使用保護箱。保護箱由刀開關，接觸器，過電流繼電器等組成，用于控制和保護起重機，實現(xiàn)電動機過流保護，以及失壓，零位，限位等保護。起重機上用的標準保護盤為XQB1系列。

XQB1-250-4F/□型保護箱的電器原理圖。它用來保護4臺繞線轉(zhuǎn)子感應電動機，大車為分別驅(qū)動。圖中Q為三相刀開關，KM為線路繼電器，KOC0為總過流繼電器，KOC1-KOC4為各機構(gòu)電動機過流繼電器，AS1,SA2,SA3分別為小車，提升，大車控制器的零位保護觸點，SQ1-SQ5分別為大車，小車和提升機構(gòu)的限位開關，SQ6為緊急事故開關，SQ7，SQ8為艙口門和橋架門安全開關，HL為電源信號燈，AL為電鈴，XS1-XS3為電源（36V,220V）插座，EL1-EL4為照明燈。

5電動機各種保護

電路的聯(lián)鎖與保護該電路主令控制器有6個工作檔位,對于不同載荷可實現(xiàn)強力下降或制動下降,但往往對載荷重量難一估計準確,容易出現(xiàn)一些事故,為此設有聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)。

（1）與強力下降過度到倒拉反接制動下降,避免重載時高速的保護對于輕型載荷,允許將控制器手柄置于下降“4”、“5”、“6”檔位進行強力下降。若此時重物并不是輕型載荷由于司機估計失誤,將控制器手柄扳在下降"6"檔位,此時電動機在重力轉(zhuǎn)距與電磁轉(zhuǎn)距共同作用下,運行在再生制動狀態(tài)。

（2）確保反接制動電阻入情況下進行制動下降的環(huán)節(jié)，當控制器手柄由下降“4”扳到下降“3”時，觸電SA5斷開，SA6閉合，接觸器KM2斷開釋放，而KM1通電吸合，電動

機處于反接制動狀態(tài)，為避免反接時過大的沖擊電流，應使接觸器KM9斷電釋放，以便接入反接電阻，且只有在KM9斷電后才使KM1吸合。為此，一方面在控制器接觸點閉合順序上保證在SA8斷開后，SA6才閉合；另一方面曾設KM1與KM9常閉觸點相并聯(lián)的連鎖觸點。這就保證在KM9斷電后KM1才能通電并自鎖工作。此環(huán)節(jié)還可防止由于KM9主觸點因電流過大而發(fā)生熔焊使觸點分不開，轉(zhuǎn)子電阻R1~R6短接，只剩下常串電阻R7，此時若將控制器手柄扳于提升檔位將照成轉(zhuǎn)子只串入R7發(fā)生直接發(fā)動事故。（3）在制動下降檔位與強力下降檔位相互轉(zhuǎn)換時斷開機械制動的環(huán)節(jié)在控制器下降“3”擋位與下降“4”擋位轉(zhuǎn)換時，接觸器KM1、KM2之間設有電器互鎖，在這換接過程中，必有一瞬間其兩個接觸器均處于斷電狀態(tài)，將使制動接觸器KM3斷電釋放，造成電動機在高速下進行機械制動。為此，在KM3線圈電路中設有KM1、KM2、KM3三對觸點構(gòu)成的并聯(lián)電路。這樣，由KM3實現(xiàn)自鎖，確保在KM1、KM2換接過程中，KM3始終通電，避免了發(fā)生換接時的機械制動。

（4）順序聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)在加速接觸器KM6、KM7、KM8、KM9線圈電路中串接了前一級加速接觸器的常開輔助觸點，確保轉(zhuǎn)子電阻R3~R6按順序依次短接，實現(xiàn)特性平滑過渡，電動機轉(zhuǎn)速逐級提高。

（5）完善的保護由過電流繼電器KOC1、KOC2實現(xiàn)過電流保護；零電壓繼電器KHV與主令控制器SA實現(xiàn)零電壓保護與零位保護；行程開關ST實現(xiàn)上升的限位保護等。

6照明及工作狀態(tài)顯示

6.1照明

（1）起重機應設正常照明及可攜式照明。

（2）照明應設專用電路。電源應由起重機主斷路器進線端分接，當主斷路器切斷電源時，照明不應斷電。各種照明均應設短路保護。

嚴禁用金屬結(jié)構(gòu)做照明線路的回路。單一蓄電池供電，而電壓不超過24V的系統(tǒng)除外。（3）手提行燈應采用不大于36V的雙圈變壓器供電，嚴禁采用自耦變壓器，嚴禁用接地線作載流零線。

（4）起重司機室內(nèi)照明，照度應不低于30LX。

（5）起重機的機器房、電氣室及機務專用電梯的照明，照度不應低于5LX。

（6）障礙信號燈：總高大于3Offi的室外起重視在下列情況之一時，應設置紅色障礙燈：

l）周圍無高于起重機頂尖的建筑物等設施時；2）有碰撞可能時；

3）有可能成為飛機起落、飛行的危險障礙時。障礙燈的電源不得受起重機停機影響而斷電。

（7）起重機應有指示總電源分會狀況信號，必要時還應設置故障信號或報警信號。信號指示應設置在司機或有關人員視力、聽力可及的地點。6.2行車運行的狀態(tài)顯示

7電器板元件排列圖

8元器件的選擇

選擇電器元件，編制原理圖的遠見目錄明細表，如表1所示

表1元器件目錄表序號27262524232221代號XS1-XS3ALHLSA4-SA12SA1-SA3SQ7-SQ8名稱電源插座電鈴電源信號燈控制觸點零位保護觸點觸艙口門和橋架門數(shù)量31規(guī)格型號H210-10/13型備足安全開關20191817161514SQ6SQ1-SQ5EL1-EL4STKT1、KT2KM6-KM9KM4-KM5緊急事故開關限位開關照明燈行程開關時間繼電器加速接觸器反接制動控制電動機三相電磁鐵實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)各機構(gòu)電動機過電流繼電器總過電流繼電器起動按鈕停止按鈕電源開關熔斷器三相制動電磁鐵電動機電動機電動機電動機15242LXK-411LXK2-131JS11-5,~380VCJ10-1010A/380CJ10-1010A/380CJ10-1010A/380CJ10-1010A/38013KM3112KM1、KM2211KOC1~KOC41109876KOC0SB2SB1、QSFU1~FU311113LA19-110LA19-110HZ10-10/3RL1-15綠色指示燈6.3V紅色指示燈6.3VFU1熔體額定電流為6A，其余2A54321YBM4M3M2M111111LK1-12/90型2AJZR2-41-6JZR2-63-10JZR2-12-6JZR2-31-69時間安排

本次技能實訓為一周。

第一天Y-降壓起動控制電路接線。

第二天準備資料，繪圖工具，并畫出大車移動電路圖。

第三天畫出主鉤及畫鉤升降電路圖、小車移動電路圖。第四天元件選擇，制訂元件目錄表。

第五天設計并繪制工藝圖紙，在下列各項中任選一項：電器板元件布置圖及電器底板零件圖；電器板接線圖；控制面板元件排列圖；接線圖及面板加工零件圖；電氣箱圖紙及總裝配接線圖。電路原理說明，操作過程，小結(jié)。

10成績評定

本次技能實訓按優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評定。1)設計正確，任務完成質(zhì)量優(yōu)秀者評定成績?yōu)閮?yōu)。

2)設計正確，偶有錯誤或不足，任務完成質(zhì)量好者評定成績?yōu)榱肌?/p>

3)設計基本正確，基本能完成任務，任務完成質(zhì)量較好者評定成績?yōu)橹小?/p>

4)尚能完成設計，但有較多錯誤，經(jīng)指出能改正，任務完成一般者評定成績?yōu)榧案瘛?)不能完成設計，經(jīng)指出也不改正，或不愿完成設計任務者評定成績?yōu)椴患案瘛?/p>

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