具有逆變保護(hù)功能的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及纜索起重機(jī)的控制電路技術(shù)，尤其是涉及纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的控制電路系統(tǒng)，特別是一種具有逆變保護(hù)功能的基于可控硅直流調(diào)速裝置的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，采用可控硅直流調(diào)速裝置的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，沒有專門的電源電壓異常跌落保護(hù)裝置，僅采用快速熔斷器進(jìn)行過流保護(hù)，如附圖1所示的，供電電源向可控硅直流調(diào)速裝置供電，在速度給定和點(diǎn)火脈沖的觸發(fā)下可控硅直流調(diào)速裝置控制電機(jī)M正常工作，當(dāng)纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)在高速下降時(shí)，電機(jī)把能量通過可控硅直流調(diào)速裝置回饋給電網(wǎng)A、B、C，如果此時(shí)遇到電網(wǎng)電壓異常跌落的較厲害，比如電壓跌落值達(dá)到電網(wǎng)額定電壓的-12%以上(即跌落后電壓值為額定電壓的88%以下)時(shí)，可控硅在電網(wǎng)A、B、C連接端的交流側(cè)電壓將變得過低，致使可控硅出現(xiàn)無法關(guān)斷的情況，這樣可控硅直流調(diào)速裝置將不能中止把直流電機(jī)M發(fā)出的直流電逆變成三相交流電回饋到電網(wǎng)A、B、C，直流調(diào)速裝置出現(xiàn)逆變失敗，產(chǎn)生短路電流，盡管有快速熔斷器進(jìn)行保護(hù)，一般情況下還會(huì)引起可控硅的損壞和直流電機(jī)整流面的燒損。而在纜索起重機(jī)應(yīng)用的一些特殊場(chǎng)合這種電網(wǎng)電壓的異常跌落較為常見，因此現(xiàn)有的基于可控硅直流調(diào)速裝置的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)因直流調(diào)速裝置逆變失敗而燒損可控硅和直流電機(jī)，不但提高了設(shè)備故障率，而且無法保證電控安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明基于上述現(xiàn)有技術(shù)問題，創(chuàng)新的提出一種具有逆變保護(hù)功能的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，通過創(chuàng)新引入電源電壓檢測(cè)裝置對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生異常跌落(如當(dāng)?shù)渲颠_(dá)到額定電壓的-8%即跌落后電壓值為額定電壓的92%)時(shí)，迅速封鎖可控硅直流調(diào)速裝置的點(diǎn)火脈沖，有效阻止了直流調(diào)速裝置逆變失敗和短路電流的產(chǎn)生，從而保護(hù)可控硅和直流電機(jī)等電氣設(shè)備，降低了纜索起重機(jī)的使用故障率。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
一種具有逆變保護(hù)功能的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，包括可控硅直流調(diào)速裝置和電源電壓檢測(cè)裝置；所述的可控硅直流調(diào)速裝置連接于供電電源和纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)之間，用于在起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，將供電電源的交流電整流成直流電驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，將運(yùn)轉(zhuǎn)的直流電機(jī)發(fā)出的直流電逆變成交流電回饋到供電電源；所述的電源電壓檢測(cè)裝置連接于供電電源和可控硅直流調(diào)速裝置之間，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)供電電源的電壓跌落值，當(dāng)檢測(cè)到供電電源的電壓跌落值大于等于標(biāo)準(zhǔn)跌落值時(shí)，所述電源電壓檢測(cè)裝置向可控硅直流調(diào)速裝置輸出急?？刂菩盘?hào)；所述可控硅直流調(diào)速裝置收到電源電壓檢測(cè)裝置提供的急?？刂菩盘?hào)后，判定纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)是否處于下降狀態(tài)，若是則立即中止將運(yùn)轉(zhuǎn)直流電機(jī)發(fā)出的直流電逆變成交流電回饋到供電電源。
[0005]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，其中所述的電源電壓檢測(cè)裝置包括可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器由模擬量輸入模塊、內(nèi)部處理器和數(shù)字量輸出模塊組成，所述模擬量輸入模塊對(duì)供電電源的電壓信號(hào)進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)后傳送給內(nèi)部處理器，所述內(nèi)部處理器根據(jù)檢測(cè)的電壓跌落值與標(biāo)準(zhǔn)跌落值間的關(guān)系來評(píng)判供電電源的電壓波動(dòng)趨勢(shì)，當(dāng)模擬量輸入模塊檢測(cè)到的電壓跌落值小于標(biāo)準(zhǔn)跌落值時(shí)，內(nèi)部處理器不發(fā)出任何信號(hào)，當(dāng)模擬量輸入模塊檢測(cè)到的電壓跌落值大于等于標(biāo)準(zhǔn)跌落值時(shí)，內(nèi)部處理器向數(shù)字量輸出模塊發(fā)出停機(jī)保護(hù)信號(hào)，數(shù)字量輸出模塊接收到停機(jī)保護(hù)信號(hào)后，向可控硅直流調(diào)速裝置的急停輸入端子輸出急?？刂菩盘?hào)。
[0006]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，其中所述供電電源為三相交流電源，所述電源電壓檢測(cè)裝置還包括電壓變送器，所述電壓變送器連接于供電電源和模擬量輸入模塊之間，所述電源電壓檢測(cè)裝置對(duì)供電電源的各相電壓信號(hào)分別進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，各相電壓信號(hào)分別通過電壓變送器處理后輸出給模擬量輸入模塊。
[0007]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，其中所述電源電壓檢測(cè)裝置還包括中間繼電器，所述中間繼電器連接于數(shù)字量輸出模塊和可控硅直流調(diào)速裝置的急停輸入端子之間，數(shù)字量輸出模塊接收到內(nèi)部處理器輸出的停機(jī)保護(hù)信號(hào)后，向中間繼電器的控制線圈輸出電流控制信號(hào)，控制中間繼電器的接點(diǎn)動(dòng)作，中間繼電器的接點(diǎn)動(dòng)作將向可控硅直流調(diào)速裝置的急停輸入端子產(chǎn)生急?？刂菩盘?hào)。
[0008]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，其中所述的可控硅直流調(diào)速裝置包括內(nèi)部控制單元，當(dāng)急停輸入端子接收到急停控制信號(hào)時(shí)，內(nèi)部控制單元判定此時(shí)纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)是否處于下降狀態(tài)，若否不作處理，若是則立即啟動(dòng)內(nèi)部控制邏輯，順序?qū)崿F(xiàn)如下控制:屏蔽速度給定、電流給定設(shè)為零、封鎖可控硅點(diǎn)火脈沖、中止逆變運(yùn)行、抱閘停機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，其中所述供電電源為三相交流電源，所述可控硅直流調(diào)速裝置還包括六個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元，每個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元包括兩個(gè)反向并聯(lián)連接的可控硅，每?jī)蓚€(gè)可控硅反向并聯(lián)單元串聯(lián)為一組，供電電源的第一相電源連接于第一組的兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元之間，供電電源的第二相電源連接于第二組的兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元之間，供電電源的第三相電源連接于第三組的兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元之間，三組可控硅反向并聯(lián)單元均與纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)并聯(lián)連接，各可控硅的控制極均連接于所述內(nèi)部控制單元。
[0010]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)，其中所述的標(biāo)準(zhǔn)跌落值為供電電源額定電壓的8%。
[0011]通過本發(fā)明的技術(shù)方案至少能夠達(dá)到以下技術(shù)效果:
本發(fā)明首創(chuàng)的在基于可控硅直流調(diào)速裝置的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)中引入電源電壓檢測(cè)裝置，通過電源電壓檢測(cè)裝置對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使得當(dāng)纜索起重機(jī)高速下降時(shí)如遇電網(wǎng)電壓異常跌落(如跌落值達(dá)到額定電壓的-8%以下)，能快速封鎖可控硅直流調(diào)速裝置的點(diǎn)火脈沖，阻止逆變失敗的產(chǎn)生，也阻止短路電流的產(chǎn)生，從而有效保護(hù)了可控硅和直流電機(jī)，解決了現(xiàn)有采用可控硅直流調(diào)速裝置的纜索起重機(jī)控制電路系統(tǒng)的逆變失敗技術(shù)問題，提高了纜索起重機(jī)的供電適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0012]附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)；
附圖2為本發(fā)明提出的具有逆變保護(hù)功能的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)；
附圖3為可控硅直流調(diào)速裝置的逆變保護(hù)控制邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚點(diǎn)的理解本發(fā)明的方案，并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]如附圖2所示的，本發(fā)明所述的具有逆變保護(hù)功能的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)包括可控硅直流調(diào)速裝置和電源電壓檢測(cè)裝置，現(xiàn)有的纜索起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制電路系統(tǒng)多數(shù)基于可控硅直流調(diào)速裝置進(jìn)行工作，下面簡(jiǎn)要給出這種可控硅直流調(diào)速裝置的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理(詳細(xì)結(jié)構(gòu)同本領(lǐng)域熟知的可控硅直流調(diào)速裝置)，如附圖2所示的，可控硅直流調(diào)速裝置包括六個(gè)可控硅(晶閘管)反向并聯(lián)單元和內(nèi)部控制單元，其中進(jìn)線電源的A相連接于兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元之間，進(jìn)線電源的B相連接于兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元之間，進(jìn)線電源的C相連接于兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元之間，對(duì)應(yīng)于A、B、C各相電壓的兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)單元組均與起升機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)M并聯(lián)，內(nèi)部控制單元通過向各可控硅的控制極按照設(shè)定的控制邏輯提供點(diǎn)火脈沖，控制整個(gè)可控硅直流調(diào)速裝置正常運(yùn)行，即在起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，根據(jù)速度給定，內(nèi)部控制單元控制點(diǎn)火脈沖把A、B、C三相交流電整流成直流電驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)，在起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，根據(jù)速度給定，內(nèi)部控制單元控制點(diǎn)火脈沖把運(yùn)轉(zhuǎn)的直流電機(jī)M發(fā)出的直流電逆變成三相交流電回饋到電網(wǎng)A、B、Co
[0015]本發(fā)明創(chuàng)新的在進(jìn)線電源和可控硅直流調(diào)速裝置之間引入電源電壓檢測(cè)裝置，如附圖2所示的，所述的電源電壓檢測(cè)裝置包括電壓變送器、可編程邏輯控制器(簡(jiǎn)稱PLC)和中間繼電器，其中可編程邏輯控制器由模擬量輸入模塊、內(nèi)部處理器(簡(jiǎn)稱CPU)和數(shù)字量輸出模塊組成，電源電壓檢測(cè)、內(nèi)部分析處理和信號(hào)輸出控制均以可編程邏輯控制方式實(shí)現(xiàn)。電源電壓檢測(cè)裝置對(duì)纜索起重機(jī)供電的電網(wǎng)電源電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具體的對(duì)供電電源的AB相、BC相和AC相分別進(jìn)行檢測(cè)，如附圖1所示的，三路電壓信號(hào)分別經(jīng)過電壓變送器后，輸入到PLC的模擬量輸