起重機的電氣控制及保護問題分析

摘要：起重機作為各行業(yè)生產(chǎn)活動正常進行的重要設(shè)備，其運行效果在很大程度上影響了生產(chǎn)活動進行的效果。對于不同種類的起重機均由多種機構(gòu)與系統(tǒng)組成，在設(shè)備運行時，各機構(gòu)之間相互協(xié)調(diào)運行，通過密切的聯(lián)系配合，保證起重機所有機械部件處于一個良好的技術(shù)狀態(tài)。而起重機電氣控制與保護是維持其正常運行的前提，本文將就此方面內(nèi)容進行了研究。

關(guān)鍵詞：起重機；電氣控制；電氣保護

起重機電氣系統(tǒng)大部分為弱電控制，而起重機作為大型機械設(shè)備來說，為保證其正常運行，對電氣線路有著嚴(yán)格的要求。但是一般情況下起重機工作環(huán)境比較惡劣，受外界因素影響比較大，再加上其各部件動作頻繁，如果管理不當(dāng)很容易出現(xiàn)電氣故障，處理不及時就會出現(xiàn)安全事故。因此，為保證起重機正常運行，需要就其生產(chǎn)運行過程中電氣系統(tǒng)的運行做好管理，加強對其電氣控制與保護工作的研究。

1.起重機結(jié)構(gòu)

起重機主要由鐵鏈或者纜索與滑輪等部件組成的機械裝置，利用一個或者多個簡單機械原理組而成，完成人力移動不了物件的移動。一般情況下起重機械主要由起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、運行機構(gòu)以及回轉(zhuǎn)機構(gòu)等組成，另外還包括動力裝置、金屬機構(gòu)以及操縱控制等輔助裝置組成。起重機按照結(jié)構(gòu)與性能不同，可以分為輕小型起重設(shè)備、臂架類型起重機以及橋式類型起重機等，但是無論哪一種起重機都包含了大量構(gòu)件，為保證設(shè)備的正常運行，就對電氣線路提出了嚴(yán)格的要求，尤其是電氣控制與保護方面，更是需要結(jié)合實際需求，做好相關(guān)研究，并采取有效的措施進行管理[1]。

2.起重機電氣控制手段分析

2.1供電方式

起重機為移動式運行模式，不能選擇用固定連接的供電方式，一般選擇用軟電纜供電或者是利用滑線與集電器送電。第一，軟電纜供電。當(dāng)起重機移動式，軟電纜可以隨著其運行進行伸展與疊卷，一般適用于輕小型起重機。第二，滑線與繼電器組合供電。選擇圓鋼、輕軌以及角鋼等制成滑線，與車間低壓供電電源相連接，并沿著車間長度方向敷設(shè)滑線作為主滑線，利用集電器將主滑線上電能引入到大車保護框內(nèi)，實現(xiàn)電控設(shè)備的供電[2]。另外，對于小車以及起升機構(gòu)電動機的供電，可以選擇用其他電器，并利用大車敷設(shè)的滑線作為小車裝置的集電器。

2.2起升機構(gòu)控制

第一，空鉤可以實現(xiàn)快速升降，輕載的起升速度必須將要大于定額負載的起升速度，有效縮短輔助工作時間。第二，還需要具有一定的調(diào)速范圍，對于普通起重機來說應(yīng)將調(diào)速范圍控制在3：1，而對于要求更為嚴(yán)格的起重機其調(diào)速范圍應(yīng)控制在5：1～10：1，并且無論是哪一種起重機都應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牡退賲^(qū)，一般情況下對于30%額定速度范圍就應(yīng)進行檔位的劃分，以此來提高設(shè)備操作的方便性[3]。第三，在設(shè)備負載下降時，需要以負載大小為依據(jù)，將起重機調(diào)制到電動、回饋制定以及倒拉制動等工作狀態(tài)，以此來實現(xiàn)設(shè)備運行對不同速度的要求。第四，起重機作為大型機械，必須要做好操作安全管理，而為了保證設(shè)備與人身安全，應(yīng)采用斷電制動方式，減少因停電而對力矩產(chǎn)生影響，導(dǎo)致重物墜落發(fā)生安全生產(chǎn)事故。并且為減小機械抱閘的磨損情況，還可以選擇用電氣制動方式進行處理。

2.3電氣設(shè)備試運行

在對起重機電氣線路做全面檢查后需要對不合理地方進行適當(dāng)調(diào)整，然后合上所有開關(guān)，保證設(shè)備各機構(gòu)主回路與控制回路都與電源連接。對電氣設(shè)備進行試運行操作時，應(yīng)在空載狀態(tài)下逐次啟動各機構(gòu)，然后通過各機構(gòu)的運行狀態(tài)來判斷其是否正常。其中，負載運行必須要在確定機構(gòu)空載正常的前提下進行，并且負載運行應(yīng)逐步加載，直到滿載為止，避免直接滿載運行情況的發(fā)生。在所有機構(gòu)試運行正常后，起重機電氣設(shè)備即可以投入正常使用。

3.起重機電氣保護措施

3.1零位保護

起重機機構(gòu)電動機采用不能自動復(fù)位控制器進行控制，選擇零位保護方式處理，可以避免設(shè)備供電電源失壓后重新供電造成電動機誤啟動情況的發(fā)生。在檢查零位保護效果時，需要結(jié)合機構(gòu)電動機供電控制方式來選擇相應(yīng)處理方式。一方面，機構(gòu)電動機為凸輪接通總電源方式供電，不接通總電源，將所有控制手柄歸于零位后方可接通總電源。另一方面，機構(gòu)電動機采用主令控制器與接觸器控制方式，應(yīng)先關(guān)閉總電源，將主令控制器般離零位后接通總電源，總電源接通時結(jié)構(gòu)電動機不可同時啟動。

3.2接地保護

通過對起重機各機構(gòu)進行接地保護，可以有效避免觸電事故的發(fā)生，以此來保證操作人員安全，一般情況下需要將接地極電阻值控制在4Ω以下。在進行接地保護時，應(yīng)利用接地線將電氣設(shè)備金屬外殼與接地極相互連接，這樣通過減少接地極接地電阻值，達到減小漏電電壓與電流的目的，完成對操作人員的安全保護。

3.3避雷接地

對起重機進行避雷接地保護處理，主要是針對雷擊產(chǎn)生的強大雷電流與電壓進行處理，利用尖端放電裝置，通過引下線以及接地極將其泄入大地，以此來達到避免雷電危害的目的。在對起重機進行避雷保護時，針對接閃器、引下線以及接地極應(yīng)做好材料的管理，保證其機械強度可以承受強大電流電壓，滿足雷電流時動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定要求。

3.4緊急斷電開關(guān)

起重機必須要設(shè)置緊急斷電開關(guān)，并且設(shè)置的位置應(yīng)方便司機操作。對于緊急斷電開關(guān)的設(shè)置，首先應(yīng)對起重機進行全面檢查，確定其是否存在總電源接觸器，沒有的要增設(shè)該裝置，并且所有機構(gòu)的動力電源線都必須要全面從總電源接觸器出線端引接。其次，扳動緊急斷電開關(guān)，總電源接觸器或帶失壓脫扣線圈斷路器動作，將所有機構(gòu)總電源切斷，所有機構(gòu)運行停止。

4.結(jié)束語

起重機作為生產(chǎn)活動中必不可少的機械設(shè)備，為保證其正常運行，需要就其結(jié)構(gòu)特征加強對電氣控制與保護工作的研究，爭取不斷提高設(shè)備運行安全性，提高生產(chǎn)活動的效率。

參考文獻：

[1]丁東方.港口起重機電氣故障可視化研究[D].武漢理工大學(xué)，2010.

[2]王吉明.造船龍門起重機電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[D].華東理工大學(xué)，2011.

[3]胡立輝.淺析起重機電氣控制及保護[J].經(jīng)營管理者，2012，13：380.

作者簡介：徐永（1987-），男，河南商丘人，學(xué)歷：本科，研究方向：電氣工程及其自動化。