塔式起重机（塔吊）的电气控制系统是其核心组成部分，负责协调重物升降、塔臂回转和小车行走三大机构的动作，同时确保作业安全。以下从系统组成、工作原理、安全保护及发展趋势四方面进行说明：

一、系统组成

1、动力与驱动系统

电动机组：包括起升电机（控制重物升降）、回转电机（驱动塔臂旋转）、小车行走电机（调节吊钩水平位置），通常采用绕线电机或三速鼠笼电机。

电源配置：主电源为380V三相交流电，通过电缆卷筒或滑环装置输送至塔吊上部，并配备断路器（QF）和熔断器作为短路保护。

控制中枢

操作台：驾驶员通过控制开关（如SA1-SA3）发出指令，实现多档位调速。

控制逻辑：传统系统采用继电器-接触器逻辑，现代系统逐步采用PLC（可编程控制器）或工业计算机，提升控制精度和自动化水平。

2、检测与保护装置

限位开关：如高度限位器（2SQ2）、回转角度限位器（3SQ1/3SQ2）、小车终点开关（4SQ1/4SQ2），触发后切断相应电路。

传感器：力矩限制器（1KM2）、风速仪、超载保护器（FA），实时监测负载与运行状态。

二、工作原理与调速方式

1、起升控制

五档调速：以QTZ80型塔吊为例，通过改变电机极数和转子电阻实现调速。例如：

Ⅰ档：定子8极接法，转子电阻全接入，低速半制动。

Ⅴ档：定子切换为4极接法，转子电阻短接，实现高速运行。

涡流制动：通过液压制动器（M2）和涡流制动器协同控制启停平稳性。

2、回转与小车控制

回转机构：操作SA2控制高、中、低三速旋转，接近上限角度时减速限位开关（3SQ3/3SQ4）强制切换低速。

小车行走：SA3控制三速行进，力矩超限时接触器1KM2切断向前支路，仅允许后退。

三、安全保护机制

1、电气保护

短路/过流保护：断路器（QF）和瞬间限流保护器（FA）在电流异常时切断电源。

失压制动：停电时液压制动器M2立即抱闸，防止吊重坠落。

机构限位保护

力矩超限：触发2SQ1或1KM2，停止起升或强制小车后退。

高速限重：起重量超15吨时，超重开关2SQ3将电机自动降速（4极→8极）。

2、人身安全措施

安全电压：控制电路采用≤48V隔离电压。

接地与防雷：金属结构接地电阻≤4Ω，顶部设避雷针。

四、发展趋势

变频调速技术：通过变频器实现无级调速，减少机械冲击，支持轻载高速、重载低速，逐步成为主流。

智能化升级：PLC控制结合物联网技术，实现远程监控、故障诊断及自动保护。