專利名稱：電纜卷盤控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大型移動(dòng)設(shè)備的電纜收放設(shè)備的控制裝置，特別涉及一種電纜巻 盤控制裝置。
背景技術(shù)：
大型移動(dòng)設(shè)備如起重機(jī)械、隧道挖掘機(jī)械、行車等的供電載體一般采用絕緣良好的 電纜，當(dāng)設(shè)備移向供電點(diǎn)時(shí)，需要通過控制電纜巻盤將電纜整齊地巻起，當(dāng)設(shè)備離開供電 點(diǎn)時(shí)，需要通過電纜巻盤將電纜平穩(wěn)地釋放。
目前電纜巻盤的控制裝置大都采用力矩電機(jī)式電纜巻盤控制裝置或磁滯式電纜巻盤 控制裝置。力矩電機(jī)式電纜巻盤控制裝置是由一臺(tái)提供近似恒定力矩的電機(jī)產(chǎn)生拉力，將 電纜巻起或放出，這種控制裝置結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單；磁滯式電纜巻盤控制裝置是采用了磁性連 軸器和多臺(tái)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行的辦法，克服了力矩不恒定的缺點(diǎn)，通過磁性塊使電機(jī)與巻盤之 間的連接轉(zhuǎn)矩近似恒定不變；同時(shí)通過磁性塊間隙的調(diào)整，可以使電機(jī)工作在額定功率范 圍內(nèi)，避免電機(jī)由于堵轉(zhuǎn)或過載而損壞。上述兩種控制裝置雖然能夠?qū)崿F(xiàn)電纜的巻繞和釋 放功能，但巻取力無法按需求控制力矩電機(jī)由于本身的特點(diǎn)，在高速和低速時(shí)的力矩是 不同的，無法提供真正的恒定力矩，同時(shí)由于力矩電機(jī)堵轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量大，在環(huán)境溫度 高的條件下，不適合長(zhǎng)期運(yùn)行；磁滯式電纜巻盤控制裝置當(dāng)設(shè)備需要移動(dòng)的距離較遠(yuǎn)，巻 盤的內(nèi)圈到外圈的巻繞半徑相差較大時(shí)，由于磁性連軸器的巻繞力矩近似恒定，因此，在 內(nèi)圈巻繞時(shí)電纜承受張力會(huì)比外圈大許多，對(duì)于內(nèi)嵌光纖的高壓電纜以及承載張力小的電 纜，由于內(nèi)圈拉力過大容易引起損壞，否則在外圈時(shí)拉力過小，無法巻起電纜。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能精確控制電纜巻繞和釋放，可以使巻繞點(diǎn)處的拉力 保持恒定的電纜巻盤控制裝置。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是 一種電纜巻盤控制裝置，具有巻盤、減速箱、驅(qū) 動(dòng)電機(jī)和電器控制箱，電器控制箱控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過減速箱驅(qū)動(dòng)巻盤轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為變頻電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)有負(fù)責(zé)采集速度和位置信號(hào)的編碼器，減速箱或 巻盤上設(shè)有用于判別位置和方向的信號(hào)開關(guān)，電器控制箱內(nèi)設(shè)有變頻器和可編程序控制器，編碼器和信號(hào)開關(guān)的輸出端與可編程序控制器輸入端相連接，可編程序控制器輸出端 與變頻器的輸入端相連接，變頻器的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入端相連接。
上述電纜巻盤控制裝置的可編程序控制器設(shè)置在變頻器內(nèi)。
上述電纜巻盤控制裝置的變頻器內(nèi)還設(shè)有I/O模塊。
上述電纜巻盤控制裝置的電器控制箱內(nèi)設(shè)有釋放變頻器內(nèi)電能的能量釋放單元。 上述電纜巻盤控制裝置的能量釋放單元包括制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)
(1) 本實(shí)用新型打破了傳統(tǒng)的巻纜控制方式，采用了變頻控制技術(shù)，使設(shè)備在移動(dòng) 時(shí)可以平滑地收巻和鋪放電纜，無論巻繞的電纜盤有多大，均可以使巻繞點(diǎn)處電纜受到的 張力恒定，使電纜在所有收巻和鋪放過程中受力恒定，不再被拉斷或由于松懈而被壓壞。
(2) 本實(shí)用新型采用可編程序控制器和I/0模塊內(nèi)置技術(shù)，利用變頻器提供的空間， 可以在變頻器內(nèi)部的存儲(chǔ)空間編寫軟件，無需在變頻器和可編程序控制器之間連接許多電 纜，避免了由于數(shù)據(jù)傳送需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換或通信編碼，給系統(tǒng)控制帶來延時(shí)，從而產(chǎn)生干擾， 同時(shí)節(jié)省了安置空間。
(3) 本實(shí)用新型電器控制箱內(nèi)設(shè)有釋放變頻器內(nèi)電能的能量釋放單元，使變頻器內(nèi) 電能積聚到一定程度時(shí)立即向制動(dòng)電阻釋放，確保控制系統(tǒng)穩(wěn)定工作。


為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì) 本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例l)
見圖l，本實(shí)用新型具有巻盤l、減速箱2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)3和電器控制箱4，電器控制箱 4控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3通過減速箱2驅(qū)動(dòng)巻盤1轉(zhuǎn)動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)3為變 頻電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3上設(shè)有負(fù)責(zé)采集速度和位置信號(hào)的編碼器5，減速箱2上設(shè)有用于判 別位置和方向的信號(hào)開關(guān)6，電器控制箱4內(nèi)設(shè)有變頻器7、可編程序控制器8、 1/0模塊 9和能量釋放單元10，所述可編程序控制器8和I/0模塊9均設(shè)置在變頻器7內(nèi)部；能量 釋放單元10具有制動(dòng)單元10-1和制動(dòng)電阻10-2，在變頻器內(nèi)電能積聚到一定程度時(shí)釋放 電能，確?？刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定工作；編碼器5和信號(hào)開關(guān)6的輸出端與可編程序控制器8輸入端相連接，可編程序控制器8輸出端與變頻器7的輸入端相連接，變頻器7的輸出端與驅(qū) 動(dòng)電機(jī)3的輸入端相連接。
當(dāng)帶有電纜巻盤1的設(shè)備開始移動(dòng)時(shí)，設(shè)置在變頻器7內(nèi)的可編程序控制器8就開 始檢測(cè)判別限位開關(guān)6當(dāng)前的運(yùn)行方向，同時(shí)通過裝在變頻電機(jī)3上的編碼器5計(jì)算出所 處的位置，并且計(jì)算出需要提供的旋轉(zhuǎn)力矩；當(dāng)電纜巻盤l工作在自動(dòng)方式時(shí)，控制變頻 器7在力矩控制模式下工作，并且自動(dòng)修改變頻器7內(nèi)部的控制參數(shù)，使變頻器7按計(jì)算 出來的力矩控制變頻電機(jī)3，確保電纜巻繞處的電纜受到的拉力始終恒定；當(dāng)電纜巻盤1 工作在手動(dòng)方式時(shí)，控制變頻器7在速度控制模式下工作，并且自動(dòng)修改變頻器7內(nèi)部的 控制參數(shù)，使變頻器7按預(yù)先設(shè)定的速度控制變頻電機(jī)3，可以強(qiáng)迫進(jìn)行確保電纜巻繞處 的電纜受到的拉力始終恒定，從而達(dá)到電纜在所有收巻和鋪放過程中受力恒定，不再被拉 斷或由于松懈而被壓壞；同時(shí)，能量釋放單元10在變頻器內(nèi)電能積聚到一定程度時(shí)立即 向制動(dòng)電阻10-2釋放電能，確?？刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定工作。
權(quán)利要求1、一種電纜卷盤控制裝置，具有卷盤(1)、減速箱(2)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)和電器控制箱(4)，電器控制箱(4)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)通過減速箱(2)驅(qū)動(dòng)卷盤(1)轉(zhuǎn)動(dòng)；其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)為變頻電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)上設(shè)有負(fù)責(zé)采集速度和位置信號(hào)的編碼器(5)，減速箱(2)或卷盤(1)上設(shè)有用于判別位置和方向的信號(hào)開關(guān)(6)，電器控制箱(4)內(nèi)設(shè)有變頻器(7)和可編程序控制器(8)，編碼器(5)和信號(hào)開關(guān)(6)的輸出端與可編程序控制器(8)輸入端相連接，可編程序控制器(8)輸出端與變頻器(7)的輸入端相連接，變頻器(7)的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)的輸入端相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜巻盤控制裝置，其特征在于所述可編程序控制器(8) 設(shè)置在變頻器(7)內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電纜巻盤控制裝置，其特征在于所述變頻器(7)內(nèi)還設(shè) 有I/0模塊(9)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜巻盤控制裝置，其特征在于所述電器控制箱(4)內(nèi) 設(shè)有釋放變頻器內(nèi)電能的能量釋放單元(10)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜巻盤控制裝置，其特征在于所述能量釋放單元(10) 包括制動(dòng)單元(10-1)和制動(dòng)電阻(10-2)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電纜卷盤控制裝置，具有卷盤、減速箱、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電器控制箱，電器控制箱控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過減速箱驅(qū)動(dòng)卷盤轉(zhuǎn)動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為變頻電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)有負(fù)責(zé)采集速度和位置信號(hào)的編碼器，減速箱或卷盤上設(shè)有用于判別位置和方向的信號(hào)開關(guān)，電器控制箱內(nèi)設(shè)有變頻器和可編程序控制器，編碼器和信號(hào)開關(guān)的輸出端與可編程序控制器輸入端相連接，可編程序控制器輸出端與變頻器的輸入端相連接，變頻器的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入端相連接。本實(shí)用新型本采用了變頻控制技術(shù)，使設(shè)備在移動(dòng)時(shí)電纜在所有收卷和鋪放過程中受力恒定，可編程序控制器和I/O模塊內(nèi)置于變頻器內(nèi)，避免數(shù)據(jù)傳送來延時(shí)產(chǎn)生的干擾，省了安置空間。
文檔編號(hào)G05D15/00GK201181831SQ200820033089
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者顧文溢 申請(qǐng)人:顧文溢