第一篇 总论 2
第一章 起重机设计规范（电气部分）和技术标准 2
第一节 起重机电气设计规范 2
一、电源和供电 2
二、配电系统 3
三、电气保护 3
四、电气控制 4
五、电气设备的工作环境 6
六、电动机选择 6
七、电线电缆及敷设 10
八、起重吊具的电气设备 11
九、辅助电气设备 12
第二节 起重机安全规程（电气） 12
一、环境和运行条件 12
二、配电系统 13
三、控制与操作系统 13
四、电气保护 14
五、安全防护装置 14
第三节 起重机常用电气标准目录 16
一、起重机产品类 16
二、综合类规范、规则 16
三、电气设备类 16
第二章 起重机参数和工作级别 19
第一节 起重机用途和分类 19
一、起重机械和起重机 19
二、起重机的用途 19
三、起重机的分类 19
第二节 起重机主要参数 20
一、起重量G 20
二、跨度S与轨距K 22
三、幅度L与有效悬臂长度L1 23
四、起升高度H 24
五、工作速度与加速度 24
六、生产率 27
七、年平均工作小时数和年平均起动次数 27
第三节 起重机工作级别 28
一、起重机整机工作级别 28
二、机构工作级别 29
三、结构件或机械零件的工作级别 30
第三章 起重机电力装备技术要求 32
第一节 一般技术要求 32
一、环境条件 32
二、使用性能 32
三、电气设备选用原则 32
四、电压损失 33
五、电气设备的安装 33
六、其他 33
第二节 传动控制方案 34
一、传动系统选择 34
二、传动控制系统性能 34
三、控制方式选择 34
四、几点说明 34
第三节 主要电气元件 35
一、电动机 35
二、制动器驱动元件 35
三、电阻器 35
四、起重电磁铁 36
第四节 安全保护 37
一、对电力装备的安全要求 37
二、安全防护措施 39
第五节 馈电装置 40
一、小车馈电装置 40
二、大车馈电装置 41
三、集电器及集电环 41
四、对馈电装置的一般要求 41
五、几点说明 41
第六节 导线及敷设 41
一、导线选型 41
二、导线截面积选择 41
三、导线敷设 42
四、几点说明 43
第七节 照明、信号、通信 43
一、照明 43
二、信号 43
三、通信 43
四、几点说明 43
第八节 接地 44
一、接地范围 44
二、接地要求 44
三、其他特殊要求 44
四、接地电阻 44
五、对地绝缘电阻 44
六、几点说明 44
第四章 电动机容量校验 45
第一节 电动机过载校验 45
一、起升机构电动机的过载校验 45
二、轨道运行式运行机构电动机的过载校验 45
第二节 电动机发热校验 45
一、各参数的计算式 45
二、S4工作方式的绕线转子电动机的发热计算公式 46
第三节 电动机功率选择 47
一、YZR系列电动机在不同JC和CZ时的允许输出功率 47
二、起重机电动机功率选择计算中的JC、CZ和G值 47
三、桥式起重机起升机构和运行机构电动机功率的选择 47
第四节 用平均损耗法校验发热 70
一、平均损耗法及计算公式 70
二、计算实例 71
第二篇 起重机用电动机 82
第一章 一般技术要求和主要特点 82
第一节 概述 82
第二节 一般技术要求 82
一、电动机工作制与定额 82
二、换向火花等级 86
三、绕组绝缘电阻 86
四、耐电压试验 87
第三节 主要特点 87
第四节 电动机温升 88
一、不同工作制的电动机温升 88
二、电动机的温升测定 89
第五节 电动机的标准化 91
一、电动机尺寸及公差 91
二、电动机轴伸、键、键槽的尺寸及轴伸的最大允许转矩 91
三、输出功率等级 95
四、电动机轴中心线高度 96
五、电动机轴伸型式尺寸 96
六、电动机转速 100
七、电动机冷却方法 100
八、电动机外壳防护等级 103
九、电动机结构、安装型式及代号 104
十、电动机参数对额定值的容差 116
第二章 YZR、YZ系列起重及冶金用三相异步电动机 120
第一节 概述 120
第二节 功率范围、电压及频率 121
第三节 电动机结构及安装型式 122
第四节 技术数据、铁心及绕组数据 134
一、技术数据 134
二、铁心及绕组数据 134
第三章 YZR3系列起重及冶金用三相异步电动机 148
第一节 基本性能 148
一、结构型式 148
二、基本参数 148
三、电气性能 149
第二节 结构特点 150
一、机座、端盖 150
二、轴承 151
三、转子平衡结构 151
四、集电环、刷握及电刷 151
五、接线盒 151
第三节 主要技术数据、安装及外形尺寸 152
一、功率等级与安装尺寸的关系 152
二、主要技术数据 152
三、安装及外形尺寸 152
第四节 YZR3系列电动机与国内外电动机的关系 152
一、与YZR系列电动机的关系 152
二、与国外电动机的关系 152
第四章 YZR、YZ电动机派生系列产品 169
第一节 涡流制动器 169
一、涡流制动器的原理 169
二、WZ系列涡流制动器 171
三、YZRW系列起重及冶金用涡流制动绕线转子三相异步电动机 178
第二节 YZRG、YZRF系列起重及冶金用强迫通风型绕线转子三相异步电动机 185
一、概述 185
二、技术数据、安装及外形尺寸 189
第三节 YZR-Z系列起重专用绕线转子三相异步电动机 189
一、采用专用电动机的由来 189
二、主要特点 189
三、主要技术数据 191
第四节 YZD系列起重用多速三相异步电动机 194
一、设计特点 194
二、主要性能 194
第五节 YZTD系列塔式起重机用多速三相异步电动机 196
一、设计特点 196
二、主要性能、外形及安装尺寸 196
第六节 YG系列辊道用三相异步电动机 199
一、结构特点 199
二、主要性能 199
三、外形及安装尺寸 202
第七节 YZRS系列起重及冶金用绕线转子双速三相异步电动机 206
一、设计特点 206
二、主要性能、外形及安装尺寸 206
第八节 起重机用隔爆型电动机 207
一、主要特点 207
二、电动机在基准工作制时的主要技术数据 209
三、电动机外形及安装尺寸 209
第五章 交流变频电动机 217
第一节 概述 217
一、变频电动机的特点及主要技术要求 217
二、变频电动机的选型 217
第二节 主要技术参数、功率范围、电压和频率 218
一、主要技术参数 218
二、功率范围 218
三、电压和频率 219
第三节 通用变频调速三相异步电动机 219
一、技术特性 219
二、主要技术参数 219
第四节 YZP系列起重及冶金用变频调速三相异步电动机 222
一、概述 222
二、安装及外形尺寸 222
第五节 YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机 228
一、设计特点 228
二、外形及安装尺寸 230
第六节 1LG/1LA系列变频调速三相异步电动机 234
一、概述 234
二、技术特点 235
第六章 轻小型起重设备用电动机 250
第一节 YSE、YDSE实心转子制动电动机 250
一、概述 250
二、技术数据、安装及外形尺寸 251
第二节 锥形转子制动电动机 256
一、概述 256
二、CD1型、MD1型钢丝绳电动葫芦用锥形转子电动机 256
三、AS型、H型钢丝绳电动葫芦用锥形转子电动机 262
四、PK型环链电动葫芦用锥形转子电动机 265
五、YREZ系列锥形绕线转子电动机 265
六、隔爆型锥形转子电动机 271
第三节 盘式制动电动机 277
一、概述 277
二、YZPE、YZPEY系列起重用盘式制动电动机技术数据、安装及外形尺寸 277
第四节 轻小型起重设备用德马格电动机 281
一、概述 281
二、KB锥形转子电动机 286
三、Z系列圆柱转子电动机 296
第七章 起重及冶金用直流电动机 302
第一节 起重及冶金用直流电动机的特点 302
一、结构特点 302
二、整流电源供电 303
三、断续周期工作制 303
四、工作环境 303
五、最大起动转矩与最大运行转矩 303
第二节 ZZJ-800轧机辅传动直流电动机 303
一、型式与基本参数 303
二、主要技术数据 303
三、结构安装型式、安装及外形尺寸 305
第三节 ZZJ2系列起重及冶金用直流电动机 306
一、型式与基本参数 306
二、主要技术数据 306
三、结构安装型式、安装及外形尺寸 308
第四节 ZZY系列起重及冶金用直流电动机 318
一、概述 318
二、基本性能和主要技术数据 318
第三篇 起重机用电控设备及电器 326
第一章 起重机电控设备的一般技术要求 326
第一节 起重机传动控制系统的特点 326
一、负载类型 326
二、工作制、使用条件和调速要求 327
三、起重机常用的传动控制系统 328
第二节 起重机电控设备技术的依据 334
一、起重机电控产品标准 334
二、起重机电气制图 334
第三节 起重机电控设备的工作条件和技术要求 342
一、工作条件 342
二、技术要求 343
三、起重机电控设备的试验和标志 344
四、起重机电控产品型号编制方法 345
第四节 起重机电控产品概况 347
一、起重机电控设备的发展过程 347
二、产品概况 347
第二章 起重机受电保护设备 350
第一节 概述 350
第二节 基本电路 350
一、起重机配电保护的一般要求 350
二、配电保护柜（屏）的基本电路 350
第三节 电流计算和主要元件选型 350
第四节 保护柜（屏）通用类型 351
一、XQ1系列保护柜 351
二、QB1～7系列起重机保护柜（屏） 356
第三章 通用起重机电动机转子串电阻类电控设备 364
第一节 概述 364
第二节 基本电路方案 364
一、起升机构控制方案 364
二、抓斗机构控制方案 370
三、平移机构控制方案 372
第三节 电控设备设计要则和主要元器件选型 380
一、设计要则 380
二、电动机和主要元器件 380
第四节 控制柜（屏）主要参数 381
一、PQR（XQR）1～6系列起重机控制柜（屏） 381
二、QR1～2S系列起升控制柜（屏） 383
三、QR1～5Y系列平移机构控制柜（屏） 385
四、QR1Z和QR□Z系列抓斗机构控制柜（屏） 389
第四章 轻小型起重机电控设备 391
第一节 电动葫芦控制箱 391
一、工作原理和主要特点 391
二、设计要则 391
三、产品概况 393
第二节 电动单（双）梁起重机电控设备 393
一、工作原理及主要特点 393
二、设计要则 394
三、产品概况 397
第五章 起重机常用低压电器元件的选用 405
第一节 概述 405
一、低压电器特征 405
二、结构要求与技术性能 407
三、电器的关键性能 414
四、低压电器产品型号编制方法 419
第二节 断路器 421
一、用途和分类 421
二、特性和主要参数 422
三、主要产品 423
四、选用原则 430
第三节 熔断器 431
一、用途和分类 431
二、特性和主要参数 431
三、主要产品 432
四、选用原则 432
第四节 手动开关 434
一、用途和分类 434
二、主要产品 434
第五节 继电器 443
一、用途和分类 443
二、主要产品 443
三、选用原则 446
第六节 接触器 447
一、用途和分类 447
二、特性和主要技术参数 447
三、主要产品 448
四、选用原则 461
第七节 指示灯 461
一、用途和分类 461
二、主要参数 461
三、主要产品 462
四、选用原则 462
第六章 起重机专用电气元件 463
第一节 概述 463
第二节 限位开关 463
一、用途和分类 463
二、特性和主要参数 463
三、主要产品 463
四、选用原则 467
第三节 超速开关 467
一、用途和分类 467
二、特性和主要参数 467
三、主要产品 467
四、选用原则 469
第四节 凸轮控制器和主令控制器 469
一、凸轮控制器 469
二、主令控制器 472
第五节 脚踏开关 479
一、用途 479
二、主要产品 479
第七章 起重机控制台 481
第一节 概述 481
一、用途 481
二、基本参数 481
三、正常使用条件 481
四、结构概述 481
第二节 产品类型 485
一、THQ1系列起重机联动控制台 485
二、QT18系列起重机控制台 491
三、QT口系列起重机控制台 492
四、进口起重机联动控制台 495
第八章 起重机成套电阻器 496
第一节 概述 496
一、电阻值、发热时间常数和允许电流 496
二、设计原则 498
第二节 电阻器类型 500
一、常用电阻材料及主要性能对比 500
二、电阻元件 500
第三节 起重机成套电阻器计算 513
一、计算依据 514
二、交流凸轮控制器配用的电阻器计算 514
三、交流起升控制柜配用的电阻器计算 517
四、交流运行控制柜配用的电阻器计算 520
五、交流抓斗控制柜配用的电阻器计算 522
六、调速装置配用的电阻器计算 522
第九章 制动控制器件 524
第一节 概述 524
第二节 制动装置 525
一、概述 525
二、制动器设计计算 536
第三节 直、交流驱动器件 540
一、直流驱动器件 540
二、交流驱动器件 550
第四节 驱动器件的选择及绕组计算 559
一、驱动器件的选择 559
二、绕组计算 560
第四篇 起重机调速及控制系统 564
第一章 起重机调速系统的一般概念 564
第一节 概述 564
一、起重机调速对起重机性能的影响 564
二、起重机的负载特性 564
三、起重机调速的一般概念 564
四、调速系统的指标 565
第二节 起重机调速系统的特点及分类 566
一、调速系统特点 566
二、调速系统分类 569
第三节 谐波治理和电磁兼容性（EMC）的设计原则 570
一、公共电网对谐波的限制 570
二、电磁兼容性（EMC）的设计原则 573
三、无功功率补偿 573
第二章 交流变频调速的概述 575
第一节 基本原理和分类 575
一、变频调速 575
二、变频调速的基本原理 575
三、变频器的分类 576
四、变频器的控制模式 578
第二节 起重机变频调速系统 580
一、概述 580
二、起重机变频调速主电路的拓扑结构与反馈能量处理方式 580
三、起重机变频调速系统控制软件的配置 588
四、起重机变频调速系统的注意事项 589
五、交流变频传动系统谐波与功率因数 591
六、变频传动系统抗干扰 594
第三节 起重机械的负载特性 596
一、起重机械的负载性质和运行特性 596
二、起重机械对传动调速系统的要求 597
三、平移机构负载特性 597
四、起升机构负载特性 597
五、起升机构变频调速及恒功率控制 599
第四节 变频调速时的起动和制动 600
一、起动状态 600
二、制动状态 601
第五节 变频调速方案选择 604
一、变频调速电气传动方案的选择 604
二、主回路拓扑结构 605
三、双电机刚性驱动方案 605
第六节 变频调速系统主要设备选用 607
一、电动机 607
二、变频器容量的选择 607
三、制动单元（BU）和制动电阻（BR）的选择 609
四、其他设备选择 617
五、公共整流器选择 621
第三章 交流变频调速装置 623
第一节 SIEMENS SIMOVERT 6SE70系列变频器 623
一、技术规格和产品数据 623
二、硬件设备的组成和典型的系统框图 625
三、6SE70系列变频调速装置的选型计算和过载能力的定义 640
四、制动单元的选型原则、计算方法及制动控制 644
五、系统集成可选件 648
六、6SE70变频装置的通信 654
七、6SE70系列变频器软件介绍及参数设置 661
第二节 SIEMENS SINAMICS S120系列变频调速系统 665
一、概述 665
二、SINAMICS S120机架型与柜装型的主要部件 673
三、SINAMICS S120的控制方式、通信与自由功能 683
四、SINAMICS S120的选型与调试 686
五、S120系统用于起重机械的配置实例 689
六、SIMOTION D运动控制系统与起重设备的传动控制 697
第三节 ABB ACS800系列变频器 704
一、概述 704
二、硬件 706
三、软件 736
四、常用可选件 737
五、变频器选型中的注意事项 741
六、其他 743
第四节 施耐德电气ATV312/ATV71/ATV71EX变频器 744
一、概述 744
二、常用规格与选型 744
三、ATV71变频器选件 747
四、起重机应用图例 750
五、ATV71变频器的起重应用宏介绍 751
六、起重应用内部控制卡 754
七、PLC系统、变频器的网络结构 758
第五节 安川G7/H1000系列变频器 760
一、G7系列变频器的概述 760
二、G7系列变频器的容量范围和主要技术参数 760
三、G7变频器及外围器件的选型及安装要点 763
四、G7变频器设置要点 769
五、G7变频器起重专用软件及控制接线介绍 772
六、G7系列标准型变频器调整指南及故障对策 776
七、G7系列变频器总线通信接口 793
八、安川H1000系列变频器简介 806
第四章 交流调压调速系统 809
第一节 概述 809
一、调速基本原理 809
二、调速性能及调压调速的特点 810
三、晶闸管及保护元件的选择 811
四、转子电阻的匹配 812
第二节 THYROMAT-BDCH/T数字式交流晶闸管调压调速装置 813
一、概述 813
二、产品规格型号 816
三、THYROMAT-BDCH/T调压调速控制（屏）柜 817
四、参数设置及故障码 819
第三节 QY系列晶闸管调压调速装置 824
一、概述 824
二、QY系列调速装置的技术特点及规格型号 824
三、QY系列调速装置的转子电阻计算 826
四、QY系列调速装置的控制原理 828
五、典型应用电路 830
第四节 QT系列定子调压调速装置 836
一、概述 836
二、主要设备的选型 837
三、主要装置的电气性能及特点 839
四、典型应用电路 839
五、QTDJ-II全数字调压调速装置 843
第五节 西门子SIMOTRAS-HD调压调速装置 849
一、概述 849
二、SIMOTRAS-HD的主要硬件和技术数据 851
三、SIMOTRAS-HD装置的连接 856
四、SIMOTRAS-HD装置的参数设置 856
五、SIMOTRAS-HD装置的参数设置实例 868
六、SIMOTRAS-HD装置的常见故障表 869
第五章 涡流制动调速 870
第一节 涡流制动调速的基本原理 870
一、基本原理分析 870
二、调速机械特性 870
三、系统调速比分析 872
第二节 涡流制动器调速柜 873
一、QW7 S/Y系列控制柜 873
二、QW6 S/Y系列控制柜 880
三、QW8 S/Y系列控制柜 895
第三节 YZRDW系列涡流制动绕线转子双速三相异步电动机 900
一、概述 900
二、主要技术数据 900
三、外形及安装尺寸 901
四、涡流制动器机械特性曲线 901
第六章 自励动力制动调速 904
第一节 直接式自励动力制动调速 904
一、调速基本原理 904
二、直接式自励动力制动调速控制柜（屏） 904
第二节 间接式自励动力制动调速 910
一、QJ9S/QJ10S系列 910
二、QJ6S系列 913
三、QZ1S/QZ2S系列 917
四、QJ9SX/QJS10SX系列 923
五、选用注意事项 928
第七章 可编程序控制器 929
第一节 可编程序控制器一般概念 929
一、基本硬件 929
二、PLC的工作方式 933
三、PLC的编程语言 934
第二节 PLC的网络系统 934
一、现场总线 934
二、PLC和变频器的通信 934
第三节 PLC在起重机中的应用 936
一、PLC的选型 936
二、PLC在通用起重机中的应用 936
三、PLC冗余系统的应用 938
第八章 冶金起重机用调速及控制系统 944
第一节 概述 944
一、冶金起重机对电控设备的要求 944
二、电气传动控制方案的选择 945
第二节 交流调压和变频调速系统的应用现状 945
一、应用现状 945
二、起重机控制系统的智能化 946
三、提升机的应用 946
第九章 港口起重机用调速及控制系统 949
第一节 概述 949
第二节 桥式抓斗卸船机的调速及控制系统 949
一、概述 949
二、对电气控制系统的基本要求 949
三、电气控制系统的结构 949
四、主电气传动系统 950
五、PLC控制系统 951
六、自动抓斗控制 952
七、半自动工作 953
八、起重机监控诊断系统 954
第三节 岸边集装箱起重机的调速及控制系统 955
一、概述 955
二、对电气控制系统的基本要求 955
三、主电气传动系统 956
四、PLC控制系统 958
五、其他 959
第四节 港口堆场全集成化控制系统 961
一、散货码头的自动控制系统 961
二、集装箱码头的自动控制系统 963
第五篇 其他电气设备 968
第一章 电线、电缆的选择及防止机械损伤的措施 968
第一节 电线、电缆及滑线的选择与计算方法 968
第二节 电线、电缆（或滑线）的载流量 969
一、允许载流量计算 969
二、不同条件下允许载流量的校正 971
第三节 防止电线、电缆机械损伤的措施 977
一、穿管敷设 977
二、电缆桥架敷设 981
三、拖链防护 981
四、电线、电缆接头 981
五、接线端子 986
六、使用尼龙紧固 988
七、使用橡胶出线圈和出线接口 988
第四节 常用电线、电缆及参数 990
一、电力电缆 990
二、控制电缆 991
三、移动用扁平电缆 991
四、其他电缆 992
第二章 移动馈电装置 994
第一节 概述 994
一、对移动馈电装置功能的要求 994
二、移动馈电装置的分类 994
第二节 非滑接式移动馈电装置 995
一、电缆滑车 995
二、电缆导车 998
三、电缆拖链 998
四、电缆筐 1000
第三节 滑接式移动馈电装置 1000
一、防护式移动滑接馈电装置 1000
二、无防护式滑接馈电装置 1017
第四节 滑接馈电装置线路设计要点 1020
一、结构型式选择 1020
二、确定极数、导电轨截面积 1020
三、电压降校核 1020
四、载流量电压降的补偿办法 1020
五、确定安装结构、选用功能单元 1021
第五节 德国法勒（VAHLE）公司移动馈电装置 1022
一、滑触线的系统组成及分类 1022
二、滑触线设计要点 1023
三、电缆滑车系统 1023
四、电缆滑车选型技术要求 1026
五、电缆滑车技术参数及计算 1027
第三章 起重机保护装置 1031
第一节 起重量限制器 1031
一、用途 1031
二、基本原理 1031
三、起重量限制器的选择和使用 1032
四、几种国产起重量限制器简介 1032
第二节 平移机构的防碰撞装置 1041
一、概述 1041
二、起重机红外防撞原理 1041
三、红外防撞装置布置要点 1044
四、红外防撞产品简介 1044
第三节 风速仪 1044
一、EYIA型电传风向风速仪 1044
二、EY1-2型电传风向风速仪 1047
第四节 鞋式自动定位器 1047
一、XKG型鞋式自动定位器的主要功能与作用 1047
二、结构和工作原理 1048
三、安装尺寸及注意事项 1048
第四章 起重机用电子秤 1050
第一节 起重机用电子秤的分类和用途 1050
一、起重机用电子秤型号说明 1050
二、起重机用电子秤分类 1050
三、起重机用电子秤选型指南 1051
第二节 起重机用电子秤的主要类型 1052
一、吊钩秤 1052
二、钩头秤 1055
三、天车秤 1056
四、抓斗秤 1060
五、单轨衡 1061
第五章 遥控、照明及其他电器 1063
第一节 照明及装置 1063
一、照明灯具 1063
二、照明灯具的选择与配置计算 1066
三、照明开关箱 1067
第二节 信号及报警装置 1070
一、电铃 1070
二、电笛 1070
三、讯响器 1070
四、电子报警器 1071
第三节 空调及通风装置 1073
一、概述 1073
二、P-4空调机组 1073
三、T-4分体式起重机专用风机组 1075
四、TKF-5.2GW起重机专用分体式空调器 1079
五、电风扇 1086
第四节 起重机无线遥控装置 1086
一、起重机用遥控装置的种类 1087
二、起重机用遥控装置的设计 1088
三、起重机用遥控装置的安全要求 1089
第六章 起重电磁铁及整流控制设备 1093
第一节 起重电磁铁概述 1093
一、起重电磁铁的最佳工作状况及分类原则 1093
二、起重电磁铁的种类 1093
三、起重电磁铁的结构类别 1094
四、起重电磁铁的有关参数及特性 1094
五、影响起重性能的因素 1096
第二节 几种不同用途的起重电磁铁 1098
一、型号编制方法 1098
二、MW1型、MW2型起重电磁铁 1099
三、专用型起重电磁铁 1099
第三节 起重电磁铁的使用要点和维护 1116
一、操作注意事项 1116
二、维护保养 1117
第四节 电控永磁吸盘和永磁吸吊器 1118
一、电磁永磁吸盘 1118
二、永磁吸吊器 1119
第五节 起重电磁铁控制设备 1121
一、概述 1121
二、产品设计及工艺要点 1122
三、典型产品 1134
第六节 Y57型微机配铁装置 1154
第七节 起重电磁铁的配套附件 1158
参考文献 1161