塔式起重机电气控制线路

塔式起重机简称塔机，具有回转半径大、提升高度高、操作简单、装卸容易等优点，是建筑工地普遍使用的一种起重机械。
塔机外型示意图见图３—６，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、照明系统组成。通过操作控制开关完成重物升降、塔臂回转和小车行走操作。

图３—６　塔式起重机外型示意图
１－机座；２－塔身；３－顶升机构；４－回转机构；
５－行走小车；６－塔臂；７－驾驶室；８－平衡臂；９－配重
塔机又分为轨道行走式、固定式、内爬式、附着式、平臂式、动臂式等，目前建筑施工和安装工程中使用较多的是上回转自升固定平臂式。下面以QTZ80型塔式起重机为例，对电气控制原理进行分析。
（一） 主回路部分

图３－７　QTZ80塔式起重机电气主线路
（二）控制线路总起动部分
（三）小车行走控制
小车行走控制线路见图３—９，操作小车控制开关SA3, 可控制小车以高、中、低三种速度向前、向后行进。

图3—９ 小车行走控制线路
控制原理如下：
1、小车行走控制
2、线路保护
（1）终点极限保护：当小车前进（后退）到终点时，终点极限开关4SQ1(4SQ2)断开，控制线路中前进（后退）支路被切断，小车停止行进。
（2）临近终点减速保护：当小车行走临近终点时，限位开关4SQ3、4SQ4断开,中间继电器4KA1失电，中速支路、高速支路同时被切断，低速支路接通，电动机低速运转。
（3）力矩超限保护：力矩超限保护接触器1KM2常开触头接入向前支路，当力矩超限时，1KM2失电，向前支路被切断，小车只能向后行进。
（四）塔臂回转控制
塔臂回转控制线路见图３—１０，操作回转控制开关SA2 , 可控制塔臂以高、中、低三种速度向左、向右旋转。
控制原理如下：
１、右（左）回转控制
１、 制动器控制

图３— １０　 塔臂回转控制线路
３、线路保护
（１）回转角度限位保护：当向右（左）旋转到极限角度时，限位器3SQ1（3SQ2）动作，3KM2（3KM3）失电，回转电动机停转，只能做反向旋转操作；
（２）回转角度临界减速保护：当向右（左）旋转接近极限角度时，减速限位开关3SQ3（3SQ4）动作断开，3KA1、3KM5、3KM6、3KM7失电，3KM4得电，回转电动机低速运行。
（五）、起升控制，
操作起升控制开关SA1分别置于不同档位，可用低、中、高三种速度起吊。
起升控制线路如图３— １１所示，为了便于分析电气控制过程，现将提升状态五个档位对应控制线路分解叙述，见图３—１２～１５。

１、控制开关拨至上升第Ⅰ档，S1 S3闭合，控制线路分解为图３—１２。接触器2KM1得电、力矩限制接触器1KM2触头处于闭合状态，2KM3得电使低速支路长开触头闭合，2KM6、2KM5相继得电，对应主线路2KM6闭合，转子电阻全部接入，2KM1闭合，转子电压加在液压制动器电机M2上使之处于半制动状态，2KM5闭合，滑环电动机M3定子绕组8级接法, 2KM3闭合，电动机得电低速正转（上升）。通过线间变压器201抽头110伏交流电经2KM1触头再经75号线接入桥堆，涡流制动器起 动。

图３－１２　起升Ⅰ档控制线路分解图
２、当控制开关拨至第Ⅱ档，S2、S3、S7闭合，S1断开使2KM1失电，制动器支路2KM1常闭触头复位。S2闭合使2KM2得电，S3闭合使2KM3继续得电，控制线路分解为图３—１３。主电路2KM1断开2KM2闭合使三相交流电直接加在液压制动器电机M2上，制动器完全松开。S7闭合使涡流制动器继续保持制动状态，2KM5、2KM6依然闭合，电动机仍为８级接法低速正转（上升）。
３、当控制开关拨至第Ⅲ档，S2、S3闭合，除S7断开使涡流制动器断电松开而外，电路状态与Ⅱ档一样。

图３—１３　起升Ⅱ、Ⅲ控制线路分解图
４、当控制开关拨至第Ⅳ档，S2、S3、S6闭合，S6闭合使2KM9得电，时间继电器2KT1得电，触头延时闭合使2KM10得电继而使时间继电器2KT2得电。主电路电动机转子因2KM9和2KM10相继闭合使电阻R1、R2先后被短接，使电动机得到两次加速。
中间继电器控制支路触头2KT2延时闭合，为下一步改变电动机定子绕组接法高速运转做好准备.。见图３—１４。

图３—１４　起升Ⅳ档控制线路分解图
５、当控制开关拨至第Ⅴ档，S2、S3、S5、S6闭合，S5闭合使中间继电器2KA1得电自锁（触头2KM5在Ⅰ档时完成闭合），其常闭触头动作切断低速支路，2KM5失电，常闭触头复位接通高速支路，接触器2KM8、2KM7相继得电，见图３—１５。
主回路转子电阻继续被短接，触头2KM5断开、2KM8闭合，电动机定子绕组接为４级，触头2KM7闭合，电动机高速运转。

图３—１５　　起升Ⅴ档控制线路分解图
６、线路保护，提升控制线路中设有力矩超限保护2SQ1、提升高度限位保护2SQ2、高速限重保护2SQ3，保护原理如下：
力矩超限保护，力矩超限时2SQ1动作，切断提升线路，2KM3失电，提升动作停止。同时总电源控制线路中单独设置的力矩保护接触器常开触头1KM2 再次提供了力矩保护。
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，提升动作停止。
高速限重保护,　当控制开关在第Ⅴ档，定子绕组４级接法，转子电阻短接，电动机高速运转，若起重量超过１•５吨时，超重开关2SQ3动作，2KA1失电，2KM7、2KM8相继失电，2KM6、2KM5相继得电，电动机定子绕组由４级接法变为８级接法，转子电阻R1、R2 接入 ，电动机低速运转。　
提升控制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，切断提升控制线路中相关控制器件电源，电动机停止运转。
如遇突然停电，液压制动器M2失电对提升电动机制动，避免起吊物体荷重下降。