專利名稱：塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)、方法和塔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體地，涉及一種塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)、方法和塔機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，塔式起重機(jī)起升下降控制方式有變頻控制、三速電機(jī)控制、繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子串級控制等。但是，變頻器控制方式成本高，且維修難度大；而三速電機(jī)控制方式和繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子串級控制方式存在調(diào)速不平穩(wěn)，故障率高，系統(tǒng)性能差等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)、方法和塔機(jī)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)，該塔機(jī)包括雙速雙滑環(huán)電機(jī)和渦流裝置，渦流裝置用于向電機(jī)施加渦流，其中該系統(tǒng)包括速度調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大?。粶u流調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流；檔位檢測裝置，用于檢測檔位；以及控制裝置，用于接收檔位，并根據(jù)檔位控制速度調(diào)節(jié)裝置和渦流調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整電機(jī)的速度。本發(fā)明還提供一種塔機(jī)，該塔機(jī)包括上述的控制系統(tǒng)。本發(fā)明還提供一種塔機(jī)起升速度控制方法，該塔機(jī)包括雙速雙滑環(huán)電機(jī)和渦流裝置，渦流裝置用于向電機(jī)施加渦流，其中該方法包括接收檔位，并根據(jù)檔位控制速度調(diào)節(jié)裝置和渦流調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整電機(jī)的速度，其中速度調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小，渦流調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流。通過上述技術(shù)方案，根據(jù)檔位控制用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小的速度調(diào)節(jié)裝置和用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流的渦流調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整電機(jī)的速度，可以減緩調(diào)速過程中的剛性沖擊和剛性摩擦，實現(xiàn)塔機(jī)起升速度的穩(wěn)定控制，提高了調(diào)速性能。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的塔機(jī)起升速度控制方法的流程圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的塔機(jī)起升速度控制的電氣原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)的方框圖，其中該塔機(jī)包括雙速雙滑環(huán)電機(jī)和渦流裝置，渦流裝置用于向電機(jī)施加渦流。如圖I所示，該系統(tǒng)包括速度調(diào)節(jié)裝置100，用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大?。粶u流調(diào)節(jié)裝置102，用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流；檔位檢測裝置104，用于檢測檔位；以及控制裝置106，用于根據(jù)檔位控制速度調(diào)節(jié)裝置100和渦流調(diào)節(jié)裝置102，以調(diào)整電機(jī)的速度。通過使用上述的控制系統(tǒng)，根據(jù)檔位控制用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小的速度調(diào)節(jié)裝置和用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流的渦流調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整電機(jī)的速度，可以減緩調(diào)速過程中的剛性沖擊和剛性摩擦，實現(xiàn)塔機(jī)起升速度的穩(wěn)定控制，提高了調(diào)速性能。在上述實施例中，速度調(diào)節(jié)裝置100還可以用于調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。
·
其中，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向包括正轉(zhuǎn)方向(對應(yīng)于塔機(jī)上升)和反轉(zhuǎn)方向(對應(yīng)于塔機(jī)下降)。電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)包括電機(jī)高速運(yùn)行狀態(tài)(電機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子串電阻高速運(yùn)行狀態(tài))和電機(jī)低速運(yùn)行狀態(tài)(電機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子串電阻低速運(yùn)行狀態(tài))。在例如檔位包括五檔的情況下，一檔至四檔對應(yīng)的速度為低速(即，一檔至四檔為低速檔)，而五檔對應(yīng)的速度為高速(即，五檔為高速檔)。在本實施例中，控制裝置106根據(jù)檔位控制速度調(diào)節(jié)裝置100改變電機(jī)的轉(zhuǎn)子串接電阻的大小來調(diào)節(jié)電機(jī)的速度大??；控制裝置106根據(jù)檔位控制渦流調(diào)節(jié)裝置102改變渦流電阻的大小來調(diào)節(jié)渦流裝置的電流。其中，速度調(diào)節(jié)裝置100可以包括第一調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向；第二調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；第三調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)電機(jī)的速度大小。 在本實施例中，該系統(tǒng)還包括反饋裝置，與控制裝置106連接，用于反饋渦流裝置的電流的大??；控制裝置106還用于在電流大于預(yù)設(shè)值的情況下，控制渦流調(diào)節(jié)裝置102停止向渦流裝置施加電流。通過反饋對渦流裝置的電流的大小，可以在該電流大于預(yù)設(shè)值的情況下控制渦流調(diào)節(jié)裝置停止向渦流裝置施加電流，從而可以實現(xiàn)對渦流電流值進(jìn)行限制保護(hù)，防止因電流過大而燒壞渦流線圈，提高了系統(tǒng)的性能。其中，速度調(diào)節(jié)裝置和渦流調(diào)節(jié)裝置中的一者或多者可以通過接觸器實現(xiàn)電阻的調(diào)節(jié)。在上述實施例中，該系統(tǒng)還包括切換裝置，該切換裝置例如可以通過一個接觸器實現(xiàn)。通常情況下，該接觸器觸點為閉合狀態(tài)，制動器處于開閘狀態(tài)；在接收到制動控制信號的情況下切換至斷開狀態(tài)，制動器處于抱閘狀態(tài)。在電機(jī)運(yùn)行時，渦流裝置的渦流線圈通入電流(該電流如上通過控制渦流調(diào)節(jié)裝置確定)，根據(jù)電磁渦流原理，渦流磁場對電機(jī)軸產(chǎn)生反向力矩。由此，采用渦流裝置實現(xiàn)電機(jī)渦流的控制，從而可以減緩電機(jī)調(diào)速時(在啟動、停止時同樣適用)的剛性沖擊和剛性摩擦，實現(xiàn)對機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)運(yùn)行性能控制。該系統(tǒng)還可以包括人機(jī)交互界面，與控制裝置106相連，可以用于顯示檔位、檔位對應(yīng)的速度(目標(biāo)速度)和報警信息等。此外，在緊急情況下，控制裝置106還可以用于控制塔機(jī)的制動裝置抱閘制動。在制動過程中，渦流裝置的電流值是快速漸變增大的。這樣不僅可以獲得良好的快速制動效果，還可以克服快速制動時產(chǎn)生的沖擊。本發(fā)明實施例還提供了一種塔機(jī)，該塔機(jī)包括上述實施例中的控制系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的塔機(jī)起升速度控制方法的流程圖。該塔機(jī)包括雙速雙滑環(huán)電機(jī)和渦流裝置，渦流裝置用于向電機(jī)施加渦流。如圖2所示，該方法包括S200，接收檔位；以及S202，根據(jù)檔位控制速度調(diào)節(jié)裝置和渦流調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整電機(jī)的速度，其中速度調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小，渦流調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流。
根據(jù)檔位控制用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小的速度調(diào)節(jié)裝置和用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流的渦流調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整電機(jī)的速度，可以減緩調(diào)速過程中的剛性沖擊和剛性摩擦，實現(xiàn)塔機(jī)起升速度的穩(wěn)定控制，提高了調(diào)速性能。其中，速度調(diào)節(jié)裝置還可以用于調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。其中，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向包括正轉(zhuǎn)方向(對應(yīng)于塔機(jī)上升)和反轉(zhuǎn)方向(對應(yīng)于塔機(jī)下降)。電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)包括電機(jī)高速運(yùn)行狀態(tài)(電機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子串電阻高速運(yùn)行狀態(tài))和電機(jī)低速運(yùn)行狀態(tài)(電機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子串電阻低速運(yùn)行狀態(tài))。在例如檔位包括五檔的情況下，一檔至四檔對應(yīng)的速度為低速(即，一檔至四檔為低速檔)，而五檔對應(yīng)的速度為高速(即，五檔為高速檔)。在本方法中，根據(jù)檔位控制速度調(diào)節(jié)裝置改變電機(jī)的轉(zhuǎn)子串接電阻的大小來調(diào)節(jié)電機(jī)的速度大??；根據(jù)檔位控制渦流調(diào)節(jié)裝置改變渦流電阻的大小來調(diào)節(jié)渦流裝置的電流。在本實施例中，該方法還包括接收渦流裝置的電流的大??；在電流大于預(yù)設(shè)值的情況下，控制渦流調(diào)節(jié)裝置停止向渦流裝置施加電流。通過反饋對渦流裝置的電流的大小，可以在該電流大于預(yù)設(shè)值的情況下控制渦流調(diào)節(jié)裝置停止向渦流裝置施加電流，從而可以實現(xiàn)對渦流電流值進(jìn)行限制保護(hù)，防止因電流過大而燒壞渦流線圈，提高了系統(tǒng)的性能。其中，速度調(diào)節(jié)裝置和渦流調(diào)節(jié)裝置中的一者或多者可以通過接觸器實現(xiàn)電阻的調(diào)節(jié)。在電機(jī)運(yùn)行時，渦流裝置的渦流線圈通入電流(該電流如上通過控制第二調(diào)節(jié)裝置確定)，根據(jù)電磁渦流原理，渦流磁場對電機(jī)軸產(chǎn)生反向力矩。由此，采用渦流裝置實現(xiàn)電機(jī)渦流的控制，從而可以減緩電機(jī)調(diào)速時(在啟動、停止時同樣適用)的剛性沖擊和剛性摩擦，實現(xiàn)對機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)運(yùn)行性能控制。此外，在緊急情況下，還可以控制塔機(jī)的制動裝置抱閘制動。在制動過程中，渦流裝置的電流值是快速漸變增大的。這樣不僅可以獲得良好的快速制動效果，還可以克服快速制動時產(chǎn)生的沖擊。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的塔機(jī)起升速度控制的電氣原理圖。如圖3所示，MH表示雙速雙滑環(huán)電機(jī)。第一調(diào)節(jié)裝置包括第四接觸器KHU和第五接觸器KHD。第二調(diào)節(jié)裝置包括第一接觸器KH6和第二接觸器KH7以及第六接觸器KHL和第七接觸器KHH。第三調(diào)節(jié)裝置包括五個第三接觸器，分別為第三接觸器A KH1，第三接觸器B KH2，第三接觸器C KH3，第三接觸器D KH4和第三接觸器E KH5。第二切換裝置包括。渦流調(diào)節(jié)裝置包括三個第八接觸器，分別為第八接觸器F KHE，第八接觸器G KH8和第八接觸器HKH9。切換裝置包括第九接觸器KHB，該第九接觸器KHB默認(rèn)為閉合狀態(tài)。R1、R2和R3為渦流電阻，通過對三個第八接觸器的控制實現(xiàn)電路中渦流電阻Rl、R2和R3的大小的調(diào)節(jié)，以改變渦流裝置的電流。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，圖3中第三接觸器與轉(zhuǎn)子串接電阻的設(shè)置，以及第八接觸器與渦流電阻的設(shè)置可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，并不限于圖3所示的情況。在檔位為上升一檔的情況下，控制第一接觸器KH6、第四接觸器KHU、第六接觸器KHL、第八接觸器F KHE、第八接觸器G KH8、第八接觸器H KH9和第三接觸器AKHl閉合。在檔位為上升二檔的情況下，控制第一接觸器KH6、第四接觸器KHU、第六接觸器KHL、第八接觸器F KHE和第三接觸器A KHl閉合。 在檔位為上升三檔的情況下，控制第一接觸器KH6、第四接觸器KHU、第六接觸器KHL和第三接觸器A KHl閉合。在檔位為上升四檔的情況下，控制第一接觸器KH6、第四接觸器KHU、第六接觸器KHL和第三接觸器E KH5閉合。其中，第三接觸器E KH5的閉合是按照KH1、KH2、KH3、KH4、KH5依次逐級閉合且在切換過程中后一級閉合后前一級斷開的方式而實現(xiàn)的。在檔位為上升五檔的情況下，控制第二接觸器KH7、第四接觸器KHU、第七接觸器KHH和第三接觸器E KH5閉合。其中，第三接觸器E KH5的閉合是按照KH1、KH2、KH3、KH4、KH5依次逐級閉合且在切換過程中后一級閉合后前一級斷開的方式而實現(xiàn)的。在檔位為下降一檔的情況下，控制第五接觸器KHD，第八接觸器FKHE、第八接觸器G KH8和第八接觸器H KH9閉合。在檔位為下降二檔的情況下，控制第一接觸器KH6、第五接觸器KHD、第六接觸器KHL、第八接觸器F KHE、第八接觸器G KH8和第八接觸器HKH9。在檔位為下降三檔的情況下，控制第一接觸器KH6、第五接觸器KHD、第六接觸器KHL、第三接觸器A KH1、第八接觸器F KHE和第八接觸器GKH8。在檔位為下降四檔的情況下，控制第一接觸器KH6、第五接觸器KHD、第六接觸器KHL和第三接觸器E KH5閉合。其中，第三接觸器E KH5的閉合是按照KH1、KH2、KH3、KH4、KH5依次逐級閉合且在切換過程中后一級閉合后前一級斷開的方式而實現(xiàn)的。在檔位為下降五檔的情況下，控制第二接觸器KH7、第五接觸器KHD、第七接觸器KHH和第三接觸器E KH5閉合。其中，第三接觸器E KH5的閉合是按照KH1、KH2、KH3、KH4、KH5依次逐級閉合且在切換過程中后一級閉合后前一級斷開的方式而實現(xiàn)的。在調(diào)速控制過程中，在對渦流電阻調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的電流大于預(yù)設(shè)值的情況下，為了防止過流造成的損害，控制第八接觸器F KHE斷開。從上述實施例可以看出，根據(jù)檔位控制用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小的速度調(diào)節(jié)裝置和用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流的渦流調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整電機(jī)的速度，可以減緩調(diào)速過程中的剛性沖擊和剛性摩擦，實現(xiàn)塔機(jī)起升速度的穩(wěn)定控制，提高了調(diào)速性能。并且渦流參與系統(tǒng)調(diào)速控制，能夠減緩調(diào)速過程中的剛性沖擊和剛性摩擦，解決了執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電機(jī))啟動、停止及檔位切換時的抖動問題，并且在丟檔位時也不出現(xiàn)塔身晃動現(xiàn)象。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)，該塔機(jī)包括雙速雙滑環(huán)電機(jī)和渦流裝置，所述渦流裝置用于向所述電機(jī)施加渦流，其中該系統(tǒng)包括 速度調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)所述電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小； 渦流調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)所述渦流裝置的電流； 檔位檢測裝置，用于檢測檔位；以及 控制裝置，用于接收所述檔位，并根據(jù)所述檔位控制所述速度調(diào)節(jié)裝置和所述渦流調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整所述電機(jī)的速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其中， 所述控制裝置根據(jù)所述檔位控制所述速度調(diào)節(jié)裝置改變所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子串接電阻的大小來調(diào)節(jié)所述電機(jī)的速度大??； 所述控制裝置根據(jù)所述檔位控制所述渦流調(diào)節(jié)裝置改變渦流電阻的大小來調(diào)節(jié)所述渦流裝置的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其中， 該系統(tǒng)還包括反饋裝置，與所述控制裝置連接，用于反饋所述渦流裝置的電流的大小; 所述控制裝置還用于在所述電流大于預(yù)設(shè)值的情況下，控制所述渦流調(diào)節(jié)裝置停止向所述渦流裝置施加電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述速度調(diào)節(jié)裝置和渦流調(diào)節(jié)裝置中的一者或多者通過接觸器實現(xiàn)電阻的調(diào)節(jié)。
5.—種塔機(jī),該塔機(jī)包括權(quán)利要求1-4中任一項權(quán)利要求所述的控制系統(tǒng)。
6.一種塔機(jī)起升速度控制方法，該塔機(jī)包括雙速雙滑環(huán)電機(jī)和渦流裝置，所述渦流裝置用于向所述電機(jī)施加渦流，其中該方法包括 接收檔位，并根據(jù)所述檔位控制所述速度調(diào)節(jié)裝置和所述渦流調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整所述電機(jī)的速度， 其中所述速度調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)所述電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小，所述渦流調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)所述渦流裝置的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中， 根據(jù)所述檔位控制所述速度調(diào)節(jié)裝置改變所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子串接電阻的大小來調(diào)節(jié)所述電機(jī)的速度大??； 根據(jù)所述檔位控制所述渦流調(diào)節(jié)裝置改變渦流電阻的大小來調(diào)節(jié)所述渦流裝置的電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，該方法還包括 接收所述渦流裝置的電流的大??； 在所述電流大于預(yù)設(shè)值的情況下，控制所述渦流調(diào)節(jié)裝置停止向所述渦流裝置施加電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塔機(jī)起升速度控制系統(tǒng)、方法及塔機(jī)，該塔機(jī)包括雙速雙滑環(huán)電機(jī)和渦流裝置，渦流裝置用于向電機(jī)施加渦流，其中該系統(tǒng)包括速度調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)電機(jī)的高低速運(yùn)行狀態(tài)和速度大小；渦流調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)渦流裝置的電流；檔位檢測裝置，用于檢測檔位；以及控制裝置，用于接收檔位，并根據(jù)檔位控制速度調(diào)節(jié)裝置和渦流調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整電機(jī)的速度。通過使用上述的控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)塔機(jī)起升速度的穩(wěn)定控制，提高了調(diào)速性能。
文檔編號B66C23/88GK102826462SQ20121032051
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者何首文, 衣磊, 張二玲, 胡宇智, 游維 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司