图3-6是HJD型交流变极调速起货机控制原理电路图。该起货机的主要性能如下：起货重量为1.5 t、3.0 t和5.0 t三种。对应的起升速度为35 m／min、40 m／min和24 m／min。1.5 t起货机采用JZF-H5型15／15／3 k W三速交流异步电动机；3 t和5 t起货机采用JZF-H6型26／26／5.5 k W三速交流异步电动机。

图3-6　HJD型交流变极调速起货机控制原理电路图

M1交流三速异步电动机；M2风机电动机；QS-隔离开关；KMF 上升接触器；KMB 下降接触器；KM 1、KM2、KM3低、中、高速接触器；KM 4风_机接触器；KM5制动器线圈限流控制接触器；KA1-零压继电器；ST-温度继电器；S2风门开关；S1控制电源开关；SB-应急强制运行按钮；SA1 9主令开关的触点；TA-电流互感器；KA3负载继电器；KA2中间继电器；KT 1、KT4、KT5交流时间继电器；KT2、KT3直流时间继电器；YB-直流电磁制动器线圈；KB-制动接触器。

电动机三速交流异步电动机定子有三套独立的绕组，定子绕组的极对数分别为4／8／28，对应的同步转速为1 500／750／215 rpm。4极和8极中、高速绕组按恒功率设计，4极为高速半载级，用于轻载或空钩运行；8极为额定中速级，可在额定负载下中速运行；28极为低速级，其起动力矩大而起动电流小，以适应货物低速起吊和着地的要求。

控制电路用于单杆起货机时，应将接触器KM 5的线圈回路中a、b两点短接；用于双杆起货机时，应将另一台起货机控制线路中的中间继电器KA2的一个常闭触点串接于a、b两点间；同样，将本电路中KA 2的常闭触点串接于另一电路中的a、b两点间，以构成两台起货机之间的高速联锁控制。

电路的工作原理分析如下：

1.基本保护控制环节

由风机接触器KM 4的线圈回路和零压继电器KA 1的线圈回路所组成的电路，分别实现了控制电路的短路、风机电动机过载和起货电动机低速绕组的过载、失压欠压、起货电动机的绕组过热、电源缺相、风门与风机之间的联锁、电源应急、应急强制运行等一系列保护控制功能。电路中M2为风机电动机；S1为风门开关；ST为温度继电器常闭触点，其感温元件位于起货电动机定子绕组内；S2为控制电源开关，也可作为应急断电开关；SB为应急强制运行按钮，当出现电机过热、过载等故障，保护环节动作使电动机不能运行时，按住按钮，则可实行强制运行，S2、SB均位于主令控制器操作手柄下方；FR2和FR1为热继电器。

2.起货电动机基本动作控制

根据图3-6中的主电路可知，电动机升降、调速以及电磁制动控制是通过6个接触器来实现，即KMF、KMB实现转向控制；KM 1、KM 2、KM 3的主触点分别控制低、中、高三套定子绕组，以实现调速控制；KB用于对电磁制动器线圈YB的控制，而各接触器的动作则由主令控制器进行控制。图3-7所示的主令控制器控制电路仅满足基本控制要求，其他一些特殊控制功能的分析则可在此电路基础上进行。

图3-7　基本控制电路

（1）停车过程中自动三级制动控制。电动机由中、高速档返回零位停车时，要求有电气制动、电气和机械联合制动以及机械制动的三级制动过程。其中的电气制动（再生制动）是通过时间继电器KT2和相应的辅助电路来实现的，如图3-8所示。主令手柄从中、高速档回零后，SA2（或SA 3）以及SA9断开，将使KMF（或KMB）和KT 2线圈失电，但由于KT 2延时断开的常开触点与KMF（或KMB）自锁触点构成的支路将继续维持KMF（或KMB）线圈通电，而零位时，KM 1线圈保持通电，故电动机的低速绕组接通，定子内产生低速旋转磁场。由于从中、高速档回零之初，时转子仍以高速旋转，其转速高于旋转磁场的转速，从而使电动机运行于再生制动状态。在主令手柄回零时，接触器KB线圈也同时失电，电磁制动器线圈YB回路断电，由于YB线圈存在放电回路，使电磁制动器衔铁延时释放（延时时间取决于放电回路电阻R3的阻值），实现了机械制动的延时。通常电磁制动器衔铁释放延时时间小于KT2延时时间，所以当电磁制动器衔铁释放后，而电动机低速绕组仍存在一段通电时间，此为电气与机械联合制动；最后，KT2触点断开，切断KMF（或KMB）的控制回路，电动机绕组断电，则为单独机械制动。(www.daowen.com)

图3-8　电气制动控制环节

电路中电阻R2是电磁制动器线圈YB维持吸合时的限流电阻，它又称为经济电阻。在YB通电吸合初，接触器KM 5受KT 1控制尚未得电，其常闭触点使R2短接；经KT1设定的延时时间后，KM5触点断开，R2串入YB回路中，起到了限流作用。

（2）重载不上高速控制。这一功能的实现，只需在基本控制电路中加入中间继电器KA2以及相应的触点，并且使中速档接触器KM 2线圈回路中的主令开关SA 7在中、高速档均接通即可，如图3-9所示。重载时，用于检测重载信号的电流继电器KA 3吸合，其常开触点闭合，使得KA 2线圈得电，KA 2在高速档接触器KM 3线圈回路中的常闭触点断开，故此时无论主令手柄处在中速档或高速档，均为KM 2得电，电动机只能运行于中速档，防止了电动机的中高速运行。

图3-9　重载不上高速和高速档延时起动控制

（3）自动延时起动控制。当主令手柄在零档或低速档时，时间继电器KT3线圈有电，其串接于高速档接触器KM 3线圈回路中的常闭触点断开，因此当主令手柄从零档快速扳至上升（或下降）中速或高速档时，KM3不能马上得电，因而KM2先得电，电动机只能运行于中速档；与此同时，KM2得电串接于KT3线圈回路的常闭触点断开，使得KT3失电，其常闭触点经延时后闭合，KM3得电，电动机进入高速档运行。由此可见，起货机从零档至上升（或下降）高速当时，其起动过程与主令手柄操作速度无关，只取决于时间继电器KT 3的延时时间。

（4）防止“货物自由跌落”控制。①落货下降时，电动机运行于电气制动状态。起货机在下降各档起动时，电动机的电磁转矩与货物重力形成的负载转矩方向相同，使得转速不断提高，直至转速高于电动机旋转磁场的同步转速而进入再生制动状态；

②起动时先接通电机的低速绕组电源，再接通电磁制动器线圈使之松闸：KB线圈回路中串入KMF、KMB的常开触点，以保证KMF（或KMB）得电，电动机绕组通电后电磁制动器才能通电松闸；

③用于控制KM 1线圈的主令控制器触点SA4上并联了KM 1常开触点和KM 2常闭触点串连而成的支路，以及控制KM 2线圈的主令控制器触点SA7上并联了KM1常闭触点和KM 2常开触点串连而成的自锁支路，确保在低、中速档的换档过程中，即使主令控制器处于两档中间空档位置（SA 4、SA 7均断开）时，电动机总有一个绕组处于通电状态；

④KB线圈回路中串入KT5的常开触点，而KT5的线圈则受控于KM1、KM 2、KM 3，当主令控制器手柄在运行各档时，若KM1、KM2、KM 3因故障不能吸合使得电动机绕组未通电时，则KT 5失电，其延时断开触点使KB线圈延时断开，电磁制动器不能通电松闸。

（5）“逆转矩”控制。该控制功能是基于“停车自动制动”以及“自动延时起动”两个过程实现的。由于两个转向控制接触器KMF、KMB之间具有互锁，且都需经KT2延时后才能释放，因此无论主令手柄从上升高速档快速扳至下降高速档（或相反）时，都会经过停车电气制动过程，而从停车至高速档也将自动延时起动，这就有效防止了电动机高速运行时进入反接制动状态，实现了“逆转矩”控制。