頻器輸出控制的變幅電機(jī)向前運(yùn)行停止，只可以進(jìn)行向后操作。
[0029]通過(guò)上述的詳解限位保護(hù)功能作用過(guò)程，運(yùn)行過(guò)程;保障了塔機(jī)在正常使用過(guò)程中的安全運(yùn)行。
[0030]本實(shí)用新型的塔機(jī)變幅調(diào)速控制系統(tǒng)在工作過(guò)程中，聯(lián)動(dòng)臺(tái)手柄位置決定的電流調(diào)速模塊的輸出電流進(jìn)入到變頻器的模擬量輸入端產(chǎn)生的預(yù)期速度，當(dāng)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速低于預(yù)期速度時(shí)，變頻器繼續(xù)增加頻率輸出，使電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加;最終當(dāng)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和預(yù)期速度一致時(shí)，變頻器頻率輸出穩(wěn)定并保持;并且這種保持的頻率和聯(lián)動(dòng)臺(tái)手柄的位置是吻合的。當(dāng)PLC3檢測(cè)到向前或者向后的方向指令時(shí)，結(jié)合限位信號(hào)采集裝置2采集到的限位信號(hào)進(jìn)行綜合判斷，PLC3向變頻器4發(fā)出向前或者向后信號(hào)，變頻器4帶動(dòng)變幅電機(jī)5，由變幅電機(jī)5執(zhí)行向前或者向后動(dòng)作，這就是變幅機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的順控過(guò)程。
[0031]第二，本控制系統(tǒng)在進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速時(shí)，塔機(jī)司機(jī)操作聯(lián)動(dòng)臺(tái)手柄，經(jīng)過(guò)電流調(diào)速模塊發(fā)出(4_20mA)之間的不同電流，通過(guò)變頻器模擬量輸入端進(jìn)入變頻器，變頻器編碼分別對(duì)應(yīng)輸出0-50HZ之間的不同頻率，變頻器帶動(dòng)變幅電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，變幅電機(jī)執(zhí)行向前或者向后動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)變幅電機(jī)的無(wú)級(jí)變速，提高效率;具體體現(xiàn)在:恒轉(zhuǎn)矩控制，而常用的V/F控制本質(zhì)上就是恒轉(zhuǎn)矩控制，V/F控制就是變頻器輸出頻率與輸出電壓比值為恒定值或正比。根據(jù)電機(jī)原理可知，三相異步電機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值:El = 4.44f INl Φι?式中:E1—定子每相由氣隙磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的有效值，V; fl --定子頻率，Hz; NI——定子每相繞組有效匝數(shù)；Φι?-每極磁通量由式中可以看出，Φπι的值由El/fl決定，但由于El難以直接控制，所以在電動(dòng)勢(shì)較高時(shí)，可忽略定子漏阻抗壓降，而用定子相電壓Ul代替。那么要保證Φπι不變，只要Ul/fl始終為一定值即可。在額定轉(zhuǎn)速一下調(diào)速時(shí)，希望保持電機(jī)中每極磁通量未額定值，如果磁通下降，則異步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩將會(huì)減少，這樣在基速以下調(diào)速時(shí)就會(huì)失去調(diào)速系統(tǒng)的恒轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性，這是基頻以下調(diào)時(shí)速的基本情況，因此需要恒壓頻比(恒磁通)控制方式，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速?；鶞?zhǔn)頻率為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速區(qū)的最高頻率，基準(zhǔn)頻率所對(duì)應(yīng)的電壓為即為基準(zhǔn)電壓，是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速區(qū)的最高電壓，在基頻以下調(diào)速時(shí)，電壓會(huì)隨頻率而變化，但兩者的比值不變。V/F控制方式:變頻器采用V/F控制方式時(shí)，對(duì)電機(jī)參數(shù)依賴不大，一般強(qiáng)調(diào)“空載電流”的大小。由于我們采用矢量化的V/F控制方式，故做電機(jī)參數(shù)靜止自整定還是有必要的。不同功率段的變頻器，自學(xué)習(xí)后的空載電流占額定電流大小百分比也是不同的。矢量化的V/F控制方式，就是在V/F控制時(shí)也將輸入電流量進(jìn)行解耦控制，使控制更加精確。變頻器輸出電流包括兩個(gè)值:空載電流和力矩電流，輸出電流I的值為空載電流Im和力矩電流It平方和后開(kāi)2次方。故空載電流是影響變頻器輸出電流的主要因素之一。V/F控制時(shí)輸出電壓與運(yùn)行頻率之比為一定值:即V/F = K(K為常數(shù))，該公式描述電動(dòng)勢(shì)和頻率之間的恒比例關(guān)系。變頻器在基頻以下運(yùn)行時(shí)，隨著速度增快，可以輸出恒定的轉(zhuǎn)矩，速度增大不會(huì)影響轉(zhuǎn)矩的輸出，即為恒轉(zhuǎn)矩輸出。
[0032]本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn):
[0033]1、使用電流控制方式的聯(lián)動(dòng)臺(tái)。增加電流調(diào)速模塊的聯(lián)動(dòng)臺(tái)，可以把聯(lián)動(dòng)臺(tái)的手柄位置信息轉(zhuǎn)換為4_20mA的電流信號(hào)，這些電流信號(hào)可以進(jìn)入變頻器的模擬量輸入端信號(hào)，成為變頻器速度指令信號(hào)。電流控制方式的聯(lián)動(dòng)臺(tái)是塔機(jī)變幅調(diào)速控制方法實(shí)施控制的必備條件之一，
[0034]2、根據(jù)變幅機(jī)構(gòu)工作要求編寫(xiě)PLC程序。變幅機(jī)構(gòu)塔機(jī)操作使用要求:隨著塔機(jī)司機(jī)操作聯(lián)動(dòng)臺(tái)的手柄信號(hào)，給出向前或者向后指令;PLC接收到該指令，PLC按照如下邏輯關(guān)系進(jìn)行控制；向前或者向后動(dòng)作信號(hào)，產(chǎn)生運(yùn)行中中間狀態(tài)信號(hào)，判斷變幅是否處于安全狀態(tài)并給出指示;若安全，則延時(shí)并獲取變頻器的變幅變頻抱閘反饋信號(hào)，邏輯輸出變幅制動(dòng)線圈并自保持;從邏輯上防止打反車(chē)誤操作引起不良后果，進(jìn)行力矩限位判斷，另外再進(jìn)行超限判斷，進(jìn)行抱閘邏輯故障判斷，進(jìn)行外部故障判斷。
[0035]3、設(shè)置變頻器參數(shù)，包括電流大小對(duì)應(yīng)輸出頻率、電機(jī)保護(hù)設(shè)定值、和工作參數(shù)等。A參數(shù)設(shè)定控制方式有閉環(huán)和開(kāi)環(huán)，矢量控制，V/F控制；用途選擇為平移(變幅參數(shù)給定直流制動(dòng)開(kāi)始頻率，啟動(dòng)時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間；C參數(shù)設(shè)定加減速時(shí)間，載波頻率;D參數(shù)設(shè)定頻率指令;E參數(shù)設(shè)定變頻器輸入電壓、最高輸出頻率、電機(jī)參數(shù);F參數(shù)PG常用設(shè)置;H參數(shù)設(shè)定功能端子;聯(lián)動(dòng)臺(tái)手柄信號(hào)經(jīng)過(guò)電流調(diào)速模塊進(jìn)入變頻器后，限位信號(hào)采集器的限位信號(hào)接入PLC，變頻器就按照相關(guān)設(shè)置參數(shù)的方式運(yùn)行，進(jìn)行判斷和處理，輸出控制變幅電機(jī)。
[0036]4、根據(jù)吊重以及司機(jī)操作聯(lián)動(dòng)臺(tái)手柄位置經(jīng)限位信號(hào)采集器采集到并發(fā)送給PLC，經(jīng)過(guò)PLC的比較判斷，內(nèi)部邏輯運(yùn)算、輸出，結(jié)合變頻器的設(shè)置，綜合比較判斷整定輸出給變幅電機(jī)的電流控制速度輸出方式。
[0037]本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在使用先進(jìn)的變頻調(diào)速代替了落后的電機(jī)調(diào)速模式如自耦變壓器分檔帶動(dòng)雙速或三速電機(jī)調(diào)速，變幅電機(jī)從零速度到運(yùn)行最高速度均能做到速度的平滑過(guò)渡，對(duì)機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)件無(wú)沖擊，提高了塔機(jī)的運(yùn)行安全性;較低的啟動(dòng)電流，由于使用了變頻啟動(dòng)方式，可以使變頻電機(jī)的啟動(dòng)電流降到3安培左右，這樣比較低的啟動(dòng)電流，對(duì)電機(jī)有很好的保護(hù)作用，起到柔性控制的作用，同理比較低的啟動(dòng)電流對(duì)供電線路不會(huì)產(chǎn)生大的沖擊，減輕了用戶電網(wǎng)擴(kuò)容的負(fù)擔(dān);可選擇和可設(shè)定塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速范圍，一般對(duì)應(yīng)4-20mA的電流輸出0-50Hz頻率，頻率越高變幅速度越快，這就是變幅機(jī)構(gòu)塔機(jī)變頻調(diào)速的常用調(diào)速范圍；這樣提高了塔機(jī)的工作效率，根據(jù)不同的實(shí)際需要可以改變?cè)O(shè)置調(diào)速范圍，如根據(jù)不同噸位的塔機(jī)可以設(shè)定不同的高速，中速，低速限定值;節(jié)能的調(diào)速方式，正因?yàn)椴捎昧俗冾l調(diào)速，這樣電力做功不浪費(fèi)，不會(huì)把多余的電能浪費(fèi)在發(fā)熱上，根據(jù)實(shí)際情況力矩所需大小，各種限位信號(hào)采集的情況指示下，變幅機(jī)構(gòu)的電機(jī)運(yùn)行頻率可調(diào)，減少了系統(tǒng)運(yùn)行能耗;每當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中，變幅機(jī)構(gòu)根據(jù)工作的要求需要在變幅的過(guò)程中的某個(gè)位置停靠時(shí)，需要停止變幅動(dòng)作，變幅速度降為零;當(dāng)速度降為零的時(shí)刻，變幅動(dòng)作平穩(wěn)停止，抱閘功能啟用，就是零速抱閘，這樣水平向前或者向后運(yùn)行的吊重不會(huì)因?yàn)樗厶L(zhǎng)出現(xiàn)暫停過(guò)程中爬坡無(wú)力而滑行的情況;可靠的零速抱閘功能使塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)在使用過(guò)程中保證了載荷時(shí)的安全而不晃動(dòng)，非常重要和值得關(guān)注，并且可以減少對(duì)制動(dòng)器的磨損;變幅機(jī)構(gòu)采用電流控制的變頻調(diào)速可以設(shè)定比較低的就位速度，可以低至0.0 lm/s的就位速度，并用于精確吊裝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，其特征在于:包括聯(lián)動(dòng)臺(tái)、限位信號(hào)采集裝置、P LC控制器和變頻器;其中:所述限位信號(hào)采集裝置、變頻器分別與PLC控制器相連，所述變頻器分別與聯(lián)動(dòng)臺(tái)和變幅機(jī)構(gòu)的變幅電機(jī)連接，所述聯(lián)動(dòng)臺(tái)、變頻器、變幅機(jī)構(gòu)的變幅電機(jī)、減速機(jī)和滾筒構(gòu)成一個(gè)順控回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述聯(lián)動(dòng)臺(tái)還設(shè)置有電流調(diào)速模塊，用于將聯(lián)動(dòng)臺(tái)的手柄位置信息轉(zhuǎn)換為4_20mA的電流信號(hào)，通過(guò)變頻器模擬量輸入端進(jìn)入變頻器，變頻器編碼分別對(duì)應(yīng)輸出0-50HZ之間的不同頻率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，其特征在于:在PLC控制器和變頻器之間通過(guò)低速電阻回路開(kāi)關(guān)并聯(lián)有低速電阻支路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，包括聯(lián)動(dòng)臺(tái)、限位信號(hào)采集裝置、PLC控制器和變頻器；其中：所述限位信號(hào)采集裝置、變頻器分別與PLC控制器相連，所述變頻器分別與聯(lián)動(dòng)臺(tái)和變幅機(jī)構(gòu)的變幅電機(jī)連接，所述聯(lián)動(dòng)臺(tái)、變頻器、變幅機(jī)構(gòu)的變幅電機(jī)、減速機(jī)和滾筒構(gòu)成一個(gè)順控回路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：采用電流控制無(wú)級(jí)調(diào)速方式，使塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)在司機(jī)操控下，可以平滑地從零速穩(wěn)定地升到最高速度，從最高速度到零速調(diào)整也相同，這樣就提高了塔機(jī)的整機(jī)工作效率和工作穩(wěn)定性。
【IPC分類】B66C13/30, B66C23/84, H02P27/04
【公開(kāi)號(hào)】CN205249113
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521103032
【發(fā)明人】鐘勇, 向運(yùn)洪, 張良, 周渭博, 張光源, 李迪
【申請(qǐng)人】中科院成都信息技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日