桥式起重机广泛应用于码头、货场、仓库、车间等场所。主要由桥架(即大车)、大车运行机构、滑线、带升降机构的升降小车、驾驶室等部分组成。如图1所示。
桥式起重机的基本运动形式有三种：1)起重机由大车驱动，沿车间两侧轨道纵向来回运动；2)小车和升降机构由小车电机驱动，在桥上沿轨道左右横向移动；3)起吊重物时，升降电机带动吊钩上下垂直运动。
桥式起重机按起重量分为三个等级，即起重量5 ~ 10t的小型起重机，起重量15 ~ 50t的中型起重机，起重量50t以上的重型起重机。小型起重机只有一个吊钩；15t以上的中重型起重机有两个吊钩，主钩和副钩。对于有两个吊钩的起重机，起吊重量可以用分数标出。例如，对于起重量标为“15/3t”的起重机，分子“15”表示主起重量为15t，分母“3”表示辅助起重量为3t。
图1所示的起重机只有一个吊钩，属于小型起重机。本文介绍了小型起重机的电气原理和故障维修。
桥式起重机1的电气驱动要求。起重机电机是一个重复的短时工作系统，电机经常处于起动、制动和换向状态，负载不规则，要求有很强的过载能力。2.它有一定的调速范围。普通起重机高速和低速之间的调速比一般为3:1，较高要求可达(5 ~ 10): 1。3.如果桥式起重机的小车运行采用集中驱动，则为小车电机；如果采用分开驱动，则左右驱动轮分别由两个相同的电机驱动。4.为确保安全，提升电机应配备机械制动和电动制动。由于起重机应用广泛，其电气控制设备已经标准化。小型桥式起重机常用凸轮控制器直接控制电机的起动、停止、正反转、调速和制动。6.空钩应能快速升降，以减少辅助工时；轻载下的提升速度应大于额定载荷下的提升速度。7.开始时，在提升重物或重物下降到预定位置时，应能低速运行，同时要求从高速过渡到低速时逐步减速，以保持稳定运行。8.起重机电机的负载特性是负载转矩的方向不随电机转向而改变，因此要求起重机电机在下放重物时能工作在电机状态、反向制动状态或再生制动状态，以满足不同下降速度的要求。9.应有完整的电气保护和联锁环节。对于短时过载保护，由于热继电器热惯性大，起重机往往采用过电流继电器进行过载保护。失去压力保护。在六个运行方向上，除了下行，其他五个方向都需要行程开关的限位保护。二、小型桥式起重机电气工作原理
小型桥式起重机通常由四个电机驱动，包括一个吊钩电机、一个小车电机和两个小车电机。根据提升装置的技术特点，通常四台电机都采用绕线转子异步电机。考虑到经济和技术合理性要求，选用凸轮控制器来控制小型桥式起重机所用电机的启动、调速和正反转。凸轮控制器有多种型号和规格。图2显示了KT12-25J系列凸轮控制器的外形结构。
1.小车的控制电路和小型桥式起重机吊钩的控制电路几乎一样。现以小车电气控制电路为例，介绍其工作原理。相关电路如图3所示。凸轮控制器QM(图3中标为QM)可用于控制绕线式转子电机的正反转和转子绕组上串联电阻的切除，其手轮可左右旋转，实现电机的正反转控制。每个旋转方向有五个档位，用来依次切断绕线转子异步电动机转子回路中的电阻，调节起动电流，实现调速。图3电路中使用的凸轮控制器有12对触点，其中4对用于控制电机的正转和反转，即图3中的触点1-4；用于依次切断启动电阻的有五对，即图3中的触点5 ~ 9；三对触点10 ~ 12用于0位保护或行程保护(极限保护)。
【提示】利用凸轮控制器操作控制绕线式转子异步电动机，转子回路中的串联电阻R是不对称的，即每个转子绕组上的串联电阻不相等，这是在保证电动机平稳启动的前提下，尽量减少凸轮控制器的触点数量。
所谓小车运行控制，就是控制桥式起重机桥架上起升机构的左右运动。此外，桥式起重机还具有大车运行的控制权。大车是桥式起重机全桥沿轨道前后移动的运动。手推车的移动应该由两侧轨道上的两个电机驱动。当然，桥式起重机也有用于起吊重物垂直上下移动的吊钩，也必须由带凸轮控制器的绕线转子异步电动机控制。cam控制器QM的电路结构如图3中的虚线框所示。控制器的手轮有左或右五档，中间有一个零档。每个档位对应的每个触点的通断情况取决于一个触点在每个档位线上是否有小黑点。黑点表示开，没有黑点表示关。如果启动电机，必须操作凸轮控制器使其处于0位置。然后点击启动按钮SB，如图三，此时交流接触器KM的线圈供电路径接通。路径如下：电源L3隔离开关QS熔断器FU启动按钮SB凸轮控制器的触点12(凸轮控制器在0时打开)行程开关SQ6紧急开关SA1电流继电器KA2的常闭触点(KA2为双线圈电流继电器)电流继电器KA0的常闭触点(KA0为单线圈电流继电器)接触器KM线圈熔断器FU隔离开关QS之后接触器KM的线圈通过另一条路径实现自保持，该路径为：电源L3隔离开关QS熔断器FU接触器辅助常开触点KM-1凸轮控制器的触点11(凸轮控制器的触点11在0位置，右挡1 ~ 5接通)行程开关SQ2的常闭触点接触器辅助常开触点KM-2行程开关SQ6紧急开关SA1电流继电器KA2常闭。 此时，因为凸轮控制器处于0位置，所以其他触点1、2、3、4、5、6、7、8、9都相同。如果桥式起重机的小车需要向右移动，将凸轮控制器的手轮旋转到右边的第一档。从图3可以看出，其触点1、3闭合，L1和L2相电源通过接触器KM的主触点、电流继电器的线圈和凸轮控制器的触点1、3输送到电机的定子绕组，L3相电源也输送到电机的定子绕组，电机M2开始启动。此时凸轮控制器5、6、7、8、9的触点没有闭合，因此电机的转子电路与所有电阻相连，进入启动状态。此时电阻值最大，限制了起动电流，保证了较大的起动转矩。随着电机转速的逐渐升高，转子电流也相应降低，即凸轮控制器的手轮可以从一档转到二档，此时会去掉一段阻力，电机转速会加快。随着手轮齿轮的连续旋转，当它旋转到5档时，转子电路中的所有电阻将被移除，电机可以进入正常运行状态。
当然，桥式起重机的小车左右移动的距离毕竟不会很长。因此，可以根据运行情况，将手轮停在1 ~ 5档中间合适的档位，使小车以合适的速度运动。每次移动台车时，没有必要将凸轮控制器旋转到更高的5档行走速度。当小车向右移动到极限位置，司机由于某种原因未能及时把手转到零位停车时，会撞击行程开关SQ2，切断交流接触器线圈，保护设备安全。保护停止后，制动电磁铁YB2的绕组也同时断电，轿厢制动。在这种情况下，司机应在保护停车后将凸轮控制器的手轮操作到位置0，点击按钮SB使接触器KM线圈通电，然后操作凸轮控制器的手轮向左旋转，让轿厢离开保护停车位置。小车向左移动时，接触器KM线圈通电的电路通道与向右移动时相同，但接触器的自保持电路略有不同。这个自保持通道是：电源L3隔离开关QS熔断器FU接触器辅助常开触点KM-1凸轮控制器触点10行程开关SQ1常闭触点接触器辅助常开触点KM-2行程开关SQ6紧急开关SA1电流继电器KA2 电流。当凸轮控制器的手轮为左旋时，电机的运行方向与右旋时相反。这是因为当凸轮控制器的手轮为左旋时，其触点2、4接通(见图3)，与手轮为右旋时的触点1、3不同，改变了供给电机定子绕组的电源相序，从而实现了电机旋转方向的变换。继续转动左凸轮控制器的手轮，也可以逐个切断阻力，调节速度。在图3中，有几个部件的编号顺序不是从1开始的，比如电机M2和制动电磁铁YB2；或者不与现有的类似部件如行程开关SQ6一起顺序编号。这是因为图3中的电路是桥式起重机整个电路的一部分，元件编号就是它在整个电路中的编号。本文对整个起重机电路中的小车电路进行了分析，为整个起重机电路的分析奠定了基础。整机电路中的小车电路会画得更简洁。2.桥式起重机的整个电路
图4是桥式起重机的完整电路，包括由QM1(凸轮控制器1)控制的吊钩电机电路(图4中的3区)、由QM2控制的小车电机电路(图4中的4区)和由QM3控制的两个小车电机M3和M4的控制电路(图4中的5区)。R1 ~ R4是分别与四台电机的转子电路串联的调速电阻；YB1~YB4分别是四个电机的制动电磁铁。过电流继电器KA0~KA4用于过电流保护，其中KA1~KA4为双线圈式，分别保护电机M1 ~ M4；KA0为单线圈型，串联在主电路的单相电源线上，作为电路的总保护。
桥式起重机的保护电路位于图4中的6 ~ 9区，其保护功能包括零压力、零位、过电流、行程终点限位保护，以及司机室门开关SQ6、、横梁栏杆门开关SQ7、SQ8等的安全保护。在桥式起重机的控制电路中，有四个电机需要保护，保护的种类很多。所以接触器KM的线圈回路中，串联的触点很多。这些触点是：五个过电流继电器KA0~KA4的常闭触点；SA1急停开关(紧急情况下切断主电源)；SQ6驾驶室门安全开关；SQ7和SQ8横梁栏杆门的安全开关(SQ6~SQ8)与其常开触点相连，相关门只有在关闭后才能按到关闭状态。因此，如果任何安全门没有关闭，按下启动按钮不能给接触器KM)通电；与接触器KM的线圈回路串联的触点也是三个cam控制器的0位保护触点，即QM1、QM2的触点12(图4中7区)和QM3的触点17(图4中7区)；此外，桥式起重机的大车、小车和吊钩在前后、左右、上下六个方向运动。除吊钩下降外，其他五个方向都需要限位保护。五个限位保护行程开关的常闭触点SQ1~SQ5也串联在接触器KM线圈的自保持回路中。这五个行程开关位于图4电路图的第六个区域。行程开关和被保护电器之间的关系见表1。
图4是整个电路中的小车控制电路。凸轮控制器QM3(图4中的区域5)用于控制两个绕线转子电机M3和M4(图4中的区域5)。这里使用的凸轮控制器不同于只能控制一个电机的凸轮控制器。前者有17对触点，后者只有12对触点。两个cam控制器之间的相似之处如下：
(1)触点1 ~ 4用于控制被控电机的旋转方向；
(2)触点5 ~ 9用于依次切断绕线式转子电机转子电路中的串联电阻。他们的不同之处在于：
(1)凸轮控制器QM3多了五个触点，即触点10 ~ 14，用来依次切断电机M4转子电路中的串联电阻；这五个触点和电机M4在图4中的区域5中；
(2)用于零位保护和极限保护的两个凸轮控制器的三个触点的数量不同。详情参见图4中的6区和7区电路。在图4的电路中，四个电动机中的每一个都有自己的制动电磁铁YB1~YB4。只要电机处于断电停机状态，制动电磁铁就会对电机进行制动，从而保证设备的安全。三、桥式起重机电气故障的维护与处理桥式起重机电气故障的维护与处理方法见表2。
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