电动葫芦垂吊系统控制电路设计摘要：电动葫芦是用来提升或下降重物，并能在水平方向移动的起重运输器械。

以电动葫芦作为起升机构的起重机统称为葫芦式起重机。

这种起重机的核心是电动葫芦，并多为钢丝绳电动葫芦和环链式电动葫芦，以往电动葫芦除了作为单轨架空悬挂轨道起重运输设备用之外，多用来与电动单梁起重机和电动单梁悬挂起重机配套，用于车间，仓库等场所，它具有重量小，结构简单，操作方便特点。

一般电动葫芦只有一个恒定的运行速度，广泛应用于矿企业中进行小型设备的安装，吊运和维修中。

它是由两个结构上相互联系的提升机构和移动装置组成，分别有移动电动机和提升电动机拖动。

这次对电动葫芦的设计主要对电动葫芦主回路、控制回路的分析，对电路中元件型号进行了选择和绘制了原理图、端子接线图。

对新元件的生成过程进行了详解。

关键词：电磁制动；行程限位；点动控制；双重连锁。

目录一.引言 (1)二.设计结构介绍 (2)2.1电动葫芦的组成 (2)2.2设计思路简介 (2)2.3重要元件的选择 (3)2.3.1 断路器的选择 (3)2.3.2 熔断器的选择 (3)2.3.3 热继电器的选择 (5)三.单元电路介绍 (6)四.硬件电路总体介绍及系统工作流程 (7)4.1 硬件电路 (7)4.2 电动葫芦的工作过程 (8)五.电动葫芦的设计前景及总结 (9)5.1 设计前景 (9)5.2 总结 (9)六.致谢 (10)参考文献 (11)一·引言：以电动葫芦作为起升机构的起重机统称为葫芦式起重机。

这种起重机的核心是电动葫芦，并多为钢丝绳电动葫芦和环链式电动葫芦，以往电动葫芦除了作为单轨架空悬挂轨道起重运输设备用之外，多用来与电动单梁起重机和电动单梁悬挂起重机配套，用于车间，仓库等场所，随着电动葫芦性能参数的扩展，从80年代开始，这种葫芦式起重机已不再局限于作为轻小起重设备，大起重量的电动葫芦桥式起重机有代替起重量100t以下的轻，中工作级别的普通桥式起重机的趋势，因为这种起重机自重轻，建筑高度低。

随着电动葫芦结构形式的更新，特别是电动葫芦运行小车出现了多种形式的支撑和悬挂方式，大大促进了葫芦式起重机的品种类型的增多与应用范围的扩大，80 年代在国外，特别是德国，芬兰，日本，英国，法国及保加利亚等国家的厂家，不禁相继研制生产出性能新进的电动单梁，悬挂和电动葫芦桥式起重机，还派生出先进适用的葫芦门式起重机，葫芦式抓斗起重机，葫芦吊钩抓斗两用起重机，葫芦吊钩抓斗电磁三用起重机，葫芦式旋臂起重机葫芦式壁行起重机，葫芦桥式堆垛起重机及立体仓库用葫芦式巷道堆垛起重机。

葫芦式起重机品种，类型，规格的不断扩展及在起重运输设备中所占比例的增加，将使各种类型的葫芦式起重机形成一种独立而重的起重运输设备体系。

电动葫芦作为一种轻小型的起重设备，广泛用于国名经济的各个领域，而国内电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。

上世纪60年代到70年代初，我国从前苏联引进TV型钢丝绳电动葫芦，70年代初我国自行设计了CD1型钢丝绳电动葫芦取代TV型钢丝绳电动葫芦，至目前为止CD1型电动葫芦在国内生产制造，使用已达30多年历史，期间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。

电动葫芦主要分为：微型电动葫芦，HHXG型环链电动葫芦，HC型电动葫芦，DHP型环链电动葫芦，CD1、MD1型钢丝绳电动葫芦等。

电动葫芦技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的：(1)国内电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低； (2)近20年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上；(3)CD1型电动葫芦目前仍有一定的市场占有率。

近年来，国外的电动葫芦技术水平发展很快。

随着我国加入WTO，外资企业纷纷打进中国市场，国外电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大。

国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。

所以，国内电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。

CD型电动葫芦能在国内市场使用近30多年，有其成功的方面，但是在其使用过程中也暴露了一些亟待改进的不足。

二·设计结构及介绍：2.1 电动葫芦的组成下面就我国自行联合设计的CD型钢丝绳电动葫芦所述：如图所示，它是由两个结构上相互联系的升降机构和移动装置组成，分别由升降电动机和移动电动机拖动。

升降机构电动机通过减速箱拖动钢丝卷筒。

升降的钢丝卷筒1由电动机2经减速箱3拖动，住传动轴和电磁制动器4的锥形圆盘相连接。

电动葫芦是借导轮的作用在工字梁上来回移动，而导轮由另一台电动机5经圆柱形减速箱驱动。

电动的行走机构设有电磁制动器，并用机械撞块限制前后两个方向的移动行程。

图2-1 电动葫芦电磁制动器对主传动轴制动，在升降吊钩的极限位置装有行程限位开关，移动机构电动机经减速箱拖动行走导轮，行走导轮可以在工字轨道上来回滚动。

当它超出行程时，行程限制开关进行限位保护。

为了安全，电动葫芦采用电动控制，当操作人员离开岗位时，为了安全，电动葫芦就自动停车。

2．2 设计思想简介：电动葫芦有起升机构和运行机构组成，其起升机构包括吊钩.滑轮组.钢丝绳.电机.卷筒和减速器，这些是设计的重点。

方案一：电动葫芦的电机与卷筒不在同一个平面上通过减速器相连，使得减速器转矩增大。

方案二：减速器的大齿轮和卷筒连在一起，转矩经大齿轮直接传给卷筒，使得卷筒只受弯矩而不受扭矩，其优点是机构稳点紧凑，安全系数大，操作方便。

我优先选择方案二。

2．3 重要元器件的选择2.3.1 断路器的选择a,一般低压断路器的选择（1）低压断路器的额定电压不小于线路的额定电压。

（2）低压断路器的额定电流不小于线路的计算负载电流。

（3）低压断路器的极限通断能力不小于线路中最大的短路电流。

（4）线路末端单项地短路电流/低压断路器瞬时（或短延时）脱口整定电流≥1.25.（5）脱口电流的额定电流不小于线路的计算电流。

（6）欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。

b,配电用低压断路器的选择（1）长延时动作电流整定值等于0.8—1倍导线允许载流量。

（2）3倍延时动作电流整定值的返回时间不小于线路中最大启动电流的电动机启动时间。

（3）短延时动作电流整定值不小于1.1（Ijx+1*35KIdem）。

其中，Ijx为线路计算负载电流；K为电动机的启动电流倍数；Idem为最大一台电动机额定电流。

（4）短延时的延时时间按被保护对象的热稳定校核。

（5）无短延时时，瞬时电流整定值不小于1.1倍下级开关进线端计算短路电流值。

c,电动机保护用低压断路器的选择（1）长延时电流整定值等于电动机的额定电流。

（2）6倍长延时电流整定值的可返回时间不小于电动机的实际启动时间。

按启动时负载的轻重，可选用可返回时间为1、3、5、8、15s中的某一档。

（3）瞬时整定电流：笼型电动机时为（8~15）倍脱扣器额定电流；绕线转子电动机时为（3~6）倍脱扣器额定电流。

d,照明用低压断路器的选择（1）长延时整定值不大于线路计算负载电流。

（2）瞬时动作整定值等于（6~20）倍线路计算负载电流。

2.3.2 熔断器的选择a,熔断器类型的选择应根据使用场合选择熔断器的类型。

电网配电一般用刀型触头熔断器；电动机保护一般使用螺旋式熔断器；照明电路一般用圆筒帽型熔断器；保护可控硅元件则应选则半导体保护快速式熔断器。

b,熔体额定电流的选择（1）对于变压器、电路和照明灯负载，熔体的额定电流应略大于或等于负载电流。

（2）对于输配电线路，熔体的额定电流应略大于或等于线路的安全电流。

（3）在电动机回路中作短路保护时，应考虑电动机的启动条件，按电动机启动时间的长短来考虑选择熔体的额定电流。

对启动时间不长的电动机，可按下式决定熔体的的额定电流IN熔体=Ist/（2.5~3）（4-1）式中Ist——电动机的启动电流，单位：A对启动时间较长或启动频繁的电动机，按下式决定熔体的额定电流IN熔体=Ist/（1.6~2) （4-2）对于多台电动机供电的主干母线处的熔断器的额定电流可按下式计算：In=(2.0~2.5)Imemax +∑Ime（4-3）注：In熔断器的额定电流；Ime电动机的额定电流；Imemax多台电动机容量最大的一台电动机的额定电流；∑Ime其余电动机的额定电流之和。

电动机末端回路的保护，选用AM型熔断器，熔断体的额定电流In稍大于电动机的额定电流电容补偿柜主回路的保护，如选用GG型熔断器，熔断体的额定电流In约等于线路计算电流1.8~2。

5倍；如选用AM型熔断器，熔断体的额定电流In约等于线路电流的1~2.5倍。

线路上下级间的选择性保护，上级熔断器与下级熔断器的额定电流In的比等于或大于1.6，就能满足防止发生越级动作而扩大故障停电范围的需要。

保护半导体器件用熔断器，熔断器与半导体器件串联，而熔断器熔体得额定电流用有效值表示，半导体器件的额定电流用正向平均电流表示，因此，应按下式计算熔体的额定电流：IRN≥1.57IRN≈1.6IRN式中IRN表示半导体器件的正向平均电流。

（4）降容使用在20℃环境温度下，我们推荐熔断体的实际共作电流不应超过额定电流值。

选用熔断体时应考虑到环境及工作条件，如封闭程度空气流动连接电缆尺寸（长度及截面）瞬时峰值等方面的变化；熔断体的电流承载能力实验是在20℃环境温度下进行的，实际使用时受环境温度变化的影响。

环境温度越高，熔断体的工作温度就越高，其寿命也就越短。

相反，在较低的温度下运行将延长熔断体的寿命。

在配电线路中，一般要求前一级熔体比后一级熔体的额定电流大2~3倍，以防止发生越级动作而扩大故障停电范围。

c,熔断器的选择（1）UN熔断器≥UN线路。

（2）IN熔断器≥IN线路。

（3）熔断器的最大分段能力应大于被保护线路的最大短路电流。

2.3.3 热继电器的选择选择热继电器作为电动机的过载保护时,应使选择的热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下,并尽可能地接近,甚至重合,以充分发挥电动机的能力,同时使电动机在短时过载和启动瞬间[(4~7)IN电动机]时不受影响.a, 热继电器的类型选择一般场所可选用不带断相保护装置的热继电器,但作为电动机的过载保护时应选用带断相保护装置的热继电器。

b, 热继电器的额定电流及型号选择根据热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流,来确定热继电器的型号。

c, 热元件的额定电流选择热继电器的热元件额定电流应略大于电动机的额定电流。

d, 热元件的整定电流选择根据热继电器的型号和热元件额定电流,能知道热元件电流的调节范围.一般将热继电器的整定电流调整到等于电动机的额定电流;对过载能力差的电动机,可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0.6~0.8倍;对启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车的电动机,热元件的整定电流应调整到电动机额定电流的1.1~1.15倍。