一種斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)主從傳動(dòng)單元、摩擦輪主從傳動(dòng)單元、PLC、四個(gè)位置開(kāi)關(guān)，PLC包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊、摩擦輪速度檢測(cè)模塊、控制信號(hào)模塊和承船廂位置檢測(cè)模塊，卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元相連，卷?yè)P(yáng)機(jī)主、從傳動(dòng)單元相連，摩擦輪速度檢測(cè)模塊與摩擦輪主傳動(dòng)單元相連，摩擦輪主、從傳動(dòng)單元相連，控制信號(hào)模塊與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元、摩擦輪主從傳動(dòng)單元相連，承船廂位置檢測(cè)模塊與各位置開(kāi)關(guān)相連。本發(fā)明能夠解決斜面升船機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪接力驅(qū)動(dòng)配合緊密的問(wèn)題，使承船廂平穩(wěn)地越過(guò)駝峰，并保證升船機(jī)安全運(yùn)行，可以廣泛應(yīng)用于斜面升船機(jī)上。
【專利說(shuō)明】一種斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制系統(tǒng)，特別是涉及一種斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]斜面升船機(jī)一般采用承船廂下水形式，與垂直升船機(jī)相比具有不需設(shè)置上閘首和下閘首，可大量減少土石開(kāi)挖和砼澆筑工程量，節(jié)約工程投資的特點(diǎn)。目前，我國(guó)已建成的斜面升船機(jī)以小型居多。
[0003]斜面升船機(jī)承船廂過(guò)駝峰的方式主要有:利用承船廂運(yùn)行慣性過(guò)駝峰、采用液壓頂推機(jī)頂推過(guò)駝峰、采用摩擦輪驅(qū)動(dòng)過(guò)駝峰(簡(jiǎn)稱:摩擦過(guò)駝峰)等幾種方式。小型斜面升船機(jī)一般采用承船廂運(yùn)行慣性過(guò)駝峰的方式。相較而言，摩擦過(guò)駝峰比液壓頂推機(jī)頂推過(guò)駝峰更加簡(jiǎn)便實(shí)用，適用于中型斜面升船機(jī)，但由于摩擦過(guò)駝峰接力驅(qū)動(dòng)過(guò)程要求各部件共同配合、銜接緊密，控制與調(diào)節(jié)精度要求高，成為其電氣控制裝置設(shè)計(jì)的一道難題。
[0004]摩擦過(guò)駝峰式斜面升船機(jī)主要由卷?yè)P(yáng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱:卷?yè)P(yáng)機(jī))、摩擦輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱:摩擦輪)、承船廂、運(yùn)行軌道等組成。承船廂承載船只，經(jīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪接力驅(qū)動(dòng)作升降運(yùn)行和越過(guò)駝峰。承船廂運(yùn)行軌跡為上(下)游斜坡道、駝峰、下(上)游斜坡道。支撐船廂的斜架車兩端內(nèi)外側(cè)分別設(shè)置高、低車輪，上游和下游斜坡道的軌道間距不同，斜架車在駝峰段運(yùn)行時(shí)自然換軌，使承船廂全行程保持水平運(yùn)行。
[0005]承船廂在上游和下游斜坡道上運(yùn)行時(shí)由卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在駝峰中間段由摩擦輪驅(qū)動(dòng)。在駝峰起始段，承船廂由卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為由摩擦輪驅(qū)動(dòng)，在駝峰終結(jié)段，承船廂由摩擦輪驅(qū)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為由卷?yè)P(yáng)機(jī)換向驅(qū)動(dòng)，即承船廂過(guò)駝峰運(yùn)行由卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪接力完成驅(qū)動(dòng)。
[0006]該升船機(jī)的主要特點(diǎn)是:承船廂需盛水載船過(guò)壩(濕運(yùn)方式)，因而必須保證承船廂內(nèi)的水體平穩(wěn)，避免因水浪引起船舶晃動(dòng)和產(chǎn)生過(guò)大的系纜力，以確保承船廂內(nèi)船舶的安全。承船廂越過(guò)駝峰的過(guò)程是否平穩(wěn)，是能否確保該型升船機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，它取決于卷?yè)P(yáng)機(jī)及摩擦輪的接力驅(qū)動(dòng)過(guò)程的配合是否緊密。
[0007]為了獲得承船廂平穩(wěn)過(guò)駝峰的性能，過(guò)駝峰時(shí)必需滿足如下條件:
[0008]①當(dāng)承船廂由一側(cè)上坡駛至峰頂平段，從卷?yè)P(yáng)機(jī)開(kāi)始減速、到移交給摩擦驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)時(shí)，承船廂的運(yùn)行速度應(yīng)保持不變。
[0009]②在越過(guò)駝峰中心時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引鋼絲繩應(yīng)有適度的松弛:若無(wú)松弛，承船廂將在駝峰中心停頓，不能繼續(xù)行駛越過(guò)駝峰中心(死點(diǎn))；若松弛長(zhǎng)度不夠，則會(huì)在卷?yè)P(yáng)機(jī)反向加速至額定速度以前，牽引鋼絲繩已經(jīng)張緊，一方面會(huì)使承船廂在峰頂平段上突然減速甚至停頓，而引發(fā)船廂水體波動(dòng)，另一方面摩擦輪將會(huì)打滑，引起摩擦驅(qū)動(dòng)輪撞擊摩擦軌道；但若松弛過(guò)度，則在卷?yè)P(yáng)機(jī)反向加速至額定速度后，鋼絲繩仍有一段松弛長(zhǎng)度，這樣，待承船廂由峰頂平段駛向另一側(cè)斜坡道下坡時(shí)，承船廂將不受約束，從而引發(fā)極大地沖擊，這是非常危險(xiǎn)的，且鋼絲繩松弛越多危害越大。
[0010]③摩擦輪與摩擦軌道接觸后，在整個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)段內(nèi)，摩擦輪的線速度應(yīng)保持不變，即摩擦輪的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)有較硬的機(jī)械特性。
[0011]④在摩擦驅(qū)動(dòng)期間，卷?yè)P(yáng)機(jī)的減速和反向加速過(guò)程，最為適當(dāng)?shù)那闆r是維持減、力口速度幅度不變。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是針對(duì)摩擦過(guò)駝峰式斜面升船的運(yùn)行特點(diǎn)，提供一種斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，能夠解決斜面升船機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪接力驅(qū)動(dòng)配合緊密的問(wèn)題，使承船廂平穩(wěn)地越過(guò)駝峰，并保證升船機(jī)安全運(yùn)行。
[0013]本發(fā)明提供的一種斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元、卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元、摩擦輪主傳動(dòng)單元、摩擦輪從傳動(dòng)單元、PLC(Programmable LogicController，可編程邏輯控制器)、第一位置開(kāi)關(guān)、第二位置開(kāi)關(guān)、第三位置開(kāi)關(guān)和第四位置開(kāi)關(guān)，所述PLC包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊、摩擦輪速度檢測(cè)模塊、控制信號(hào)模塊和承船廂位置檢測(cè)模塊，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元的信號(hào)輸出端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪速度檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端與摩擦輪主傳動(dòng)單元的信號(hào)輸出端相連，所述摩擦輪主傳動(dòng)單元的信號(hào)輸入端與摩擦輪從傳動(dòng)單元的信號(hào)輸出端相連，所述控制信號(hào)模塊的信號(hào)輸出端分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元、摩擦輪主傳動(dòng)單元和摩擦輪從傳動(dòng)單元的信號(hào)輸入端相連，所述承船廂位置檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端分別與第一位置開(kāi)關(guān)、第二位置開(kāi)關(guān)、第三位置開(kāi)關(guān)和第四位置開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端相連。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元包括位置環(huán)和第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元包括第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)，所述位置環(huán)包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器、位置比較器、位置調(diào)節(jié)器和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)均包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器、卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器、卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器、卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與控制信號(hào)模塊的信號(hào)輸出端和位置比較器的信號(hào)輸入端相連，所述位置比較器的信號(hào)輸出端與位置調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述位置調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器的信號(hào)輸入端相連；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器的信號(hào)輸入端和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端相連；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器的信號(hào)輸入端相連。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)還包括加速度前饋單元，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中的加速度前饋單元的信號(hào)輸出端與第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中的加速度前饋單元的信號(hào)輸出端與第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連。
[0016]在上述技術(shù)方案中，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)還包括阻尼補(bǔ)償單元、預(yù)加力矩單元、摩擦力補(bǔ)償單元、轉(zhuǎn)矩比較器和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元；所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端分別與阻尼補(bǔ)償單元、預(yù)加力矩單元和摩擦力補(bǔ)償單元的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩比較器的信號(hào)輸入端相連，所述轉(zhuǎn)矩比較器的信號(hào)輸出端與阻尼補(bǔ)償單元的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩比較器和摩擦力補(bǔ)償單元的信號(hào)輸入端相連；所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端分別與阻尼補(bǔ)償單元、預(yù)加力矩單元和摩擦力補(bǔ)償單元的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩比較器的信號(hào)輸入端相連，所述轉(zhuǎn)矩比較器的信號(hào)輸出端與阻尼補(bǔ)償單元的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩比較器和摩擦力補(bǔ)償單元的信號(hào)輸入端相連。
[0017]在上述技術(shù)方案中，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元；所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端和卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連；所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端和卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連。
[0018]在上述技術(shù)方案中，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器和速度前饋單元，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器的信號(hào)輸入端分別與第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)各自所屬的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器的信號(hào)輸出端與速度前饋單元的信號(hào)輸入端相連，所述速度前饋單元的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器的信號(hào)輸入端相連。
[0019]在上述技術(shù)方案中，所述PLC還包括承船廂行程檢測(cè)模塊，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)均包括行程傳感器，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中的行程傳感器的信號(hào)輸出端與位置比較器的信號(hào)輸入端相連，第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)中的行程傳感器的信號(hào)輸出端與承船廂行程檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端相連。
[0020]在上述技術(shù)方案中，所述摩擦輪主傳動(dòng)單元包括第一摩擦輪速度環(huán)，所述摩擦輪從傳動(dòng)單元包括第二摩擦輪速度環(huán)，所述第一摩擦輪速度環(huán)和第二摩擦輪速度環(huán)均包括摩擦輪電流調(diào)節(jié)器、摩擦輪交-直-交變頻器、摩擦輪電動(dòng)機(jī)和摩擦輪速度傳感器，所述第一摩擦輪速度環(huán)還包括第一摩擦輪速度發(fā)生器、第一摩擦輪速度比較器和第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器，所述第二摩擦輪速度環(huán)還包括第二摩擦輪速度發(fā)生器、第二摩擦輪速度比較器和第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器；所述第一摩擦輪速度環(huán)中，所述第一摩擦輪速度發(fā)生器的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與控制信號(hào)模塊的信號(hào)輸出端和第一摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端相連，所述第一摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸出端與第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與摩擦輪交-直-交變頻器的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪交-直-交變頻器的信號(hào)輸出端與摩擦輪電動(dòng)機(jī)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電動(dòng)機(jī)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有摩擦輪速度傳感器，所述摩擦輪速度傳感器的信號(hào)輸出端分別與第一摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端和摩擦輪速度檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端相連；所述第二摩擦輪速度環(huán)中，第二摩擦輪速度發(fā)生器的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與控制信號(hào)模塊的信號(hào)輸出端和第二摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端相連，所述第二摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸出端與第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與摩擦輪交-直-交變頻器的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪交-直-交變頻器的信號(hào)輸出端與摩擦輪電動(dòng)機(jī)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電動(dòng)機(jī)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有摩擦輪速度傳感器，所述摩擦輪速度傳感器的信號(hào)輸出端分別與第二摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端相連。
[0021]在上述技術(shù)方案中，所述第二摩擦輪速度環(huán)還包括速度跟蹤比較器和摩擦輪速度加法器，所述摩擦輪速度加法器的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與第二摩擦輪速度發(fā)生器的信號(hào)輸出端和第二摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端相連，所述速度跟蹤比較器的信號(hào)輸入端分別與第一摩擦輪速度環(huán)和第二摩擦輪速度環(huán)各自所屬的摩擦輪速度傳感器的信號(hào)輸出端相連，所述速度跟蹤比較器的信號(hào)輸出端與摩擦輪速度加法器的信號(hào)輸入端相連。
[0022]在上述技術(shù)方案中，所述第一摩擦輪速度環(huán)和第二摩擦輪速度環(huán)均包括摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元；所述第一摩擦輪速度環(huán)中，所述摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端和摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連；所述第二摩擦輪速度環(huán)中，所述摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端和摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端相連。
[0023]本發(fā)明的工作原理如下:以斜面升船機(jī)承船廂由上游往下游運(yùn)行(簡(jiǎn)稱:承船廂下行)為例，在上游斜坡道上由卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，鋼絲繩繞過(guò)定滑輪牽引承船廂上坡運(yùn)行。
[0024]當(dāng)撞塊撞上第四位置開(kāi)關(guān)時(shí)，摩擦輪啟動(dòng)，承船廂繼續(xù)上坡運(yùn)行，摩擦軌道開(kāi)始接觸摩擦輪，承船廂由卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪共同驅(qū)動(dòng)。
[0025]當(dāng)撞塊撞上第二位置開(kāi)關(guān)時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)減速，承船廂由摩擦輪驅(qū)動(dòng)繼續(xù)按額定速度運(yùn)行，鋼絲繩逐漸松出一段長(zhǎng)度，為承船廂越過(guò)駝峰中心準(zhǔn)備條件。
[0026]當(dāng)承船廂運(yùn)行至其橫向中心線與駝峰中心線重合時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)速度減為零并立即反向加速，承船廂越過(guò)駝峰中心，鋼絲繩逐漸收緊，當(dāng)鋼絲繩完全收緊時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)也正好加速到反向額定速度，同時(shí)承船廂由摩擦輪驅(qū)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，摩擦軌道脫離摩擦輪后，承船廂完全交由卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，鋼絲繩繞過(guò)定滑輪牽引承船廂下坡運(yùn)行直至運(yùn)行全部行程。
[0027]承船廂上行程序與下行相同，上行過(guò)程中撞塊先后撞上第三位置開(kāi)關(guān)和第一位置開(kāi)關(guān)，完成接力過(guò)駝峰。接力點(diǎn)的位置(第二位置開(kāi)關(guān)和第一位置開(kāi)關(guān)的安裝位置)根據(jù)駝峰平段的長(zhǎng)度、斜架車及摩擦輪的結(jié)構(gòu)尺寸、撞塊的安裝位置、卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪的運(yùn)行速度、卷?yè)P(yáng)機(jī)過(guò)駝峰時(shí)的負(fù)(正)加速度等確定。
[0028]本發(fā)明設(shè)計(jì)的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)、摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)和PLC。
[0029](I)卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)
[0030]卷?yè)P(yáng)機(jī)的兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)采用機(jī)械軸同步、負(fù)載均衡控制方式運(yùn)行，其電氣傳動(dòng)系統(tǒng)由卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元和卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元組成。所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元包含位置環(huán)、第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元包含第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)均包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器、卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器、卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器的信號(hào)輸入端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器連接有卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器和行程傳感器，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元的行程傳感器的信號(hào)輸出端與所述位置比較器信號(hào)輸入端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器的信號(hào)輸入端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器的信號(hào)輸出端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器的信號(hào)輸出端與所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端連接。所述位置環(huán)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器、位置比較器、位置調(diào)節(jié)器和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器的信號(hào)輸出端連接位置比較器的信號(hào)輸入端，所述位置比較器的信號(hào)輸出端連接位置調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端，所述位置調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端連接卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器的信號(hào)輸入端，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器的信號(hào)輸入端連接PLC的控制信號(hào)模塊。所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端之間連接有轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端連接有加速度前饋單元、摩擦力補(bǔ)償單元、預(yù)加力矩單元和阻尼補(bǔ)償單元；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端還連接有系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器的信號(hào)輸出端均連接至轉(zhuǎn)矩比較器的信號(hào)輸入端，所述轉(zhuǎn)矩比較器的信號(hào)輸出端連接所述阻尼補(bǔ)償單元的信號(hào)輸入端。所述卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元還包括速度前饋單元、卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器和卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器，所述兩個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器信號(hào)輸出端均與卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器的信號(hào)輸入端相連，卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器的信號(hào)輸出端與速度前饋單元的信號(hào)輸入端連接，所述速度前饋單元的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器的信號(hào)輸入端連接，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端之間連接有卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元。
[0031](2)摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)
[0032]摩擦輪的兩臺(tái)摩擦輪電動(dòng)機(jī)采用電氣控制速度同步方式運(yùn)行，其電氣傳動(dòng)系統(tǒng)由摩擦輪主傳動(dòng)單元和摩擦輪從傳動(dòng)單元組成。所述摩擦輪主傳動(dòng)單元包含第一摩擦輪速度環(huán)，所述摩擦輪從傳動(dòng)單元包含第二摩擦輪速度環(huán)，所述第一摩擦輪速度環(huán)、第二摩擦輪速度環(huán)均包括摩擦輪電流調(diào)節(jié)器、摩擦輪交-直-交變頻器、摩擦輪電動(dòng)機(jī)和摩擦輪速度傳感器，所述第一摩擦輪速度環(huán)還包括第一摩擦輪速度發(fā)生器、第一摩擦輪速度比較器和第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器，所述第二摩擦輪速度環(huán)還包括第二摩擦輪速度發(fā)生器、第二摩擦輪速度比較器和第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器，所述第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與第一摩擦輪速度環(huán)中摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端連接，所述第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與第二摩擦輪速度環(huán)中摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端連接，所述摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與摩擦輪交-直-交變頻器的信號(hào)輸入端連接，所述摩擦輪交-直-交變頻器連接有摩擦輪電動(dòng)機(jī)，所述摩擦輪電動(dòng)機(jī)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有摩擦輪速度傳感器，所述第一摩擦輪速度環(huán)中摩擦輪速度傳感器的信號(hào)輸出端與第一摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端連接，所述第二摩擦輪速度環(huán)中摩擦輪速度傳感器的信號(hào)輸出端與第二摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端連接，所述第一摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端與第一摩擦輪速度發(fā)生器的信號(hào)輸出端連接，所述第一摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸出端與所述第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端連接，所述第一摩擦輪速度發(fā)生的信號(hào)輸入端與PLC的控制信號(hào)模塊連接，所述摩擦輪從傳動(dòng)單元還包括速度跟蹤比較器和摩擦輪速度加法器，所述摩擦輪主傳動(dòng)單元和摩擦輪從傳動(dòng)單元各自所屬的摩擦輪速度傳感器的信號(hào)輸出端均與速度跟蹤比較器的信號(hào)輸入端連接，所述速度跟蹤比較器的信號(hào)輸出端和第二摩擦輪速度發(fā)生器的信號(hào)輸出端均與摩擦輪速度加法器的信號(hào)輸入端連接，所述摩擦輪速度加法器的信號(hào)輸出端與第二摩擦輪速度比較器的信號(hào)輸入端連接，所述摩擦輪速度調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器的信號(hào)輸入端之間連接有摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元。
[0033](3)傳動(dòng)控制站
[0034]傳動(dòng)控制站采用可編程邏輯控制器(PLC)做主控器件，所述PLC與卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)和摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)各自的交-直-交變頻器之間采用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳輸，所述PLC與四套位置開(kāi)關(guān)采用電纜連接。PLC采集升船機(jī)的各運(yùn)行信號(hào)，根據(jù)承船廂的運(yùn)行行程和位置自動(dòng)發(fā)出控制指令，協(xié)調(diào)控制卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪的啟、停和接力運(yùn)行過(guò)程。
[0035]卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪的運(yùn)行速度曲線分別由各交-直-交變頻器的速度發(fā)生器通過(guò)預(yù)置參數(shù)產(chǎn)生；摩擦輪的開(kāi)啟、卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪的接力均通過(guò)四套位置開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
[0036]圖3反映了承船廂過(guò)駝峰接力驅(qū)動(dòng)的主要參數(shù)選取:
[0037]V1 = V2,即承船廂在斜坡道上和在駝峰平段的運(yùn)行速度保持不變；
[0038]= t2，在越過(guò)駝峰中心時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引鋼絲繩松弛的長(zhǎng)度S = 1/2ν^ ；
[0039]V2為恒速，即摩擦輪線速度保持不變；
[0040]a2 = a3,即卷?yè)P(yáng)機(jī)的減速度和反向加速度不變并相等。
[0041]本發(fā)明斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，具有以下有益效果:能夠解決斜面升船機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪接力驅(qū)動(dòng)配合緊密的問(wèn)題，使承船廂平穩(wěn)地越過(guò)駝峰，并保證升船機(jī)安全運(yùn)行。本發(fā)明技術(shù)方案已成功用于300t級(jí)中型斜面升船機(jī)的測(cè)試過(guò)程中，實(shí)際運(yùn)行良好，安全可靠，滿足工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求，尤其適用于中小型斜面升船機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為斜面升船機(jī)機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]44一第一位置開(kāi)關(guān)；45—第二位置開(kāi)關(guān)；46—第三位置開(kāi)關(guān)；47—第四位置開(kāi)關(guān)；48—撞塊；49一定滑輪；50—定滑輪；51—定滑輪；52—鋼絲繩；53—摩擦軌道；54—摩擦輪；55—承船廂；56—斜架車。
[0044]圖2為本發(fā)明斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045](I)卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)
[0046]I一卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元；2—卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元；5—位置環(huán)；6.1—第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)；6.2—第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)；8—卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器；9一位置調(diào)節(jié)器；10—卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器；11 一轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器；12—加速度前饋單元；13—卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元；14一卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器；15—系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元；16—阻尼補(bǔ)償單元；17—預(yù)加力矩單元；18—摩擦力補(bǔ)償單元；19一卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器；20—卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器；21—位置比較器；22—轉(zhuǎn)矩比較器；23—卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器；24—卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器；25—速度前饋單兀;26—卷?yè)P(yáng)機(jī)交_直-交變頻器；27—卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)；28—卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器；29—行程傳感器；
[0047](2)摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)
[0048]3—摩擦輪主傳動(dòng)單元；4一摩擦輪從傳動(dòng)單元；7.1—第一摩擦輪速度環(huán)；7.2—第二摩擦輪速度環(huán)；31—第一摩擦輪速度發(fā)生器；32—第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器；33—摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元；34—摩擦輪電流調(diào)節(jié)器；35—第一摩擦輪速度比較器；36—速度跟蹤比較器；37—第二摩擦輪速度發(fā)生器；38—摩擦輪速度加法器；39—第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器；40—第二摩擦輪速度比較器；41 一摩擦輪交-直-交變頻器；42—摩擦輪電動(dòng)機(jī)；43—摩擦輪速度傳感器；
[0049](3)傳動(dòng)控制站
[0050]30—PLC ；30.1一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊；30.2—摩擦輪速度檢測(cè)模塊；30.3—控制信號(hào)模塊；30.4—承船廂位置檢測(cè)模塊；30.5—承船廂行程檢測(cè)模塊。
[0051]圖3為本發(fā)明斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置接力驅(qū)動(dòng)運(yùn)行速度圖。
[0052]V1—卷?yè)P(yáng)機(jī)運(yùn)行速度；V2—摩擦輪的線速度山一卷?yè)P(yáng)機(jī)從額定速度減到O的時(shí)間；t2—卷?yè)P(yáng)機(jī)從O加到額定速度的時(shí)間；&1 一卷?yè)P(yáng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)的加速度；a2—卷?yè)P(yáng)機(jī)過(guò)駝峰負(fù)加速度；a3—卷?yè)P(yáng)機(jī)過(guò)駝峰反向加速度。

【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0054]參見(jiàn)圖1，以斜面升船機(jī)承船廂55由上游往下游運(yùn)行(簡(jiǎn)稱:承船廂55下行)為例，在上游斜坡道上由卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，鋼絲繩52繞過(guò)定滑輪49、50牽引承船廂55上坡運(yùn)行。
[0055]當(dāng)撞塊48撞上第四位置開(kāi)關(guān)47時(shí)，摩擦輪54啟動(dòng)，承船廂55繼續(xù)上坡運(yùn)行，摩擦軌道53開(kāi)始接觸摩擦輪54，承船廂55由卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪54共同驅(qū)動(dòng)。
[0056]當(dāng)撞塊48撞上第二位置開(kāi)關(guān)45時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)減速，承船廂55由摩擦輪54驅(qū)動(dòng)繼續(xù)按額定速度運(yùn)行，鋼絲繩52逐漸松出一段長(zhǎng)度，為承船廂55越過(guò)駝峰中心準(zhǔn)備條件。
[0057]當(dāng)承船廂55運(yùn)行至其橫向中心線與駝峰中心線重合時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)速度減為零并立即反向加速，承船廂55越過(guò)駝峰中心，鋼絲繩52逐漸收緊，當(dāng)鋼絲繩52完全收緊時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)也正好加速到反向額定速度，同時(shí)承船廂55由摩擦輪54驅(qū)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，摩擦軌道53脫離摩擦輪54后，承船廂55完全交由卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，鋼絲繩52繞過(guò)定滑輪49、51牽引承船廂55下坡運(yùn)行直至運(yùn)行全部行程。
[0058]承船廂55上行程序與下行相同，上行過(guò)程中撞塊48先后撞上第三位置開(kāi)關(guān)46和第一位置開(kāi)關(guān)44，完成接力過(guò)駝峰。接力點(diǎn)的位置(第二位置開(kāi)關(guān)45和第一位置開(kāi)關(guān)44的安裝位置)根據(jù)駝峰平段的長(zhǎng)度、斜架車56及摩擦輪54的結(jié)構(gòu)尺寸、撞塊48的安裝位置、卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪54的運(yùn)行速度、卷?yè)P(yáng)機(jī)過(guò)駝峰時(shí)的負(fù)(正)加速度等確定。
[0059]參見(jiàn)圖2，本發(fā)明設(shè)計(jì)的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)、摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)、PLC30、第一位置開(kāi)關(guān)44、第二位置開(kāi)關(guān)45、第三位置開(kāi)關(guān)46和第四位置開(kāi)關(guān)47。
[0060]其中，卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)包括卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I和卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2，摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)包括摩擦輪主傳動(dòng)單元3和摩擦輪從傳動(dòng)單元4,所述PLC30包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊30.1、摩擦輪速度檢測(cè)模塊30.2、控制信號(hào)模塊30.3、承船廂位置檢測(cè)模塊30.4和承船廂行程檢測(cè)模塊30.5，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊30.1的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I的信號(hào)輸出端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪速度檢測(cè)模塊30.2的信號(hào)輸入端與摩擦輪主傳動(dòng)單元3的信號(hào)輸出端相連，所述摩擦輪主傳動(dòng)單元3的信號(hào)輸入端與摩擦輪從傳動(dòng)單元4的信號(hào)輸出端相連，所述控制信號(hào)模塊30.3的信號(hào)輸出端分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元1、摩擦輪主傳動(dòng)單元3和摩擦輪從傳動(dòng)單元4的信號(hào)輸入端相連，所述承船廂位置檢測(cè)模塊30.4的信號(hào)輸入端分別與第一位置開(kāi)關(guān)44、第二位置開(kāi)關(guān)45、第三位置開(kāi)關(guān)46和第四位置開(kāi)關(guān)47的信號(hào)輸出端相連，所述承船廂行程檢測(cè)模塊30.5的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2的信號(hào)輸出端相連。
[0061](I)卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)
[0062]卷?yè)P(yáng)機(jī)的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用機(jī)械軸同步、負(fù)載均衡控制方式運(yùn)行，其電氣傳動(dòng)系統(tǒng)包括卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元1、卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2，兩個(gè)傳動(dòng)單元間采用網(wǎng)絡(luò)連接。卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I包含位置環(huán)5、第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)6.1，卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2包含第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)6.2。所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)6.1和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)6.2均包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器11、卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器14、卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器26，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器14的信號(hào)輸入端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器14的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器26的信號(hào)輸入端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器26連接有卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)27，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)27非傳動(dòng)軸上設(shè)有卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器28和行程傳感器29，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I的行程傳感器29的信號(hào)輸出端與位置比較器21信號(hào)輸入端連接，卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2的行程傳感器29的信號(hào)輸出端與承船廂行程檢測(cè)模塊30.5的信號(hào)輸入端相連。所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器28的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器19的信號(hào)輸入端連接，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器19的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器20的信號(hào)輸出端連接，卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器19的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10的信號(hào)輸入端連接。所述位置環(huán)5還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器8、位置比較器21、位置調(diào)節(jié)器9和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器20，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器8的信號(hào)輸出端連接位置比較器21的信號(hào)輸入端，所述位置比較器21的信號(hào)輸出端連接位置調(diào)節(jié)器9的信號(hào)輸入端，所述位置調(diào)節(jié)器9的信號(hào)輸出端連接卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器20的信號(hào)輸入端，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器8的信號(hào)輸入端連接PLC30的控制信號(hào)模塊30.3。所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10的信號(hào)輸出端與所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器14的信號(hào)輸入端之間連接有轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器11，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器11的信號(hào)輸入端連接有加速度前饋單元12、摩擦力補(bǔ)償單元18、預(yù)加力矩單元17和阻尼補(bǔ)償單元16，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器28的信號(hào)輸出端還連接有系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元15，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元15的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器28的信號(hào)輸出端均連接至轉(zhuǎn)矩比較器22的信號(hào)輸入端，所述轉(zhuǎn)矩比較器22的信號(hào)輸出端連接阻尼補(bǔ)償單元16的信號(hào)輸入端。所述卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2還包括速度前饋單元25、所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器23、所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器24，所述兩個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器23的信號(hào)輸入端連接，卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器23的信號(hào)輸出端與速度前饋單元25的信號(hào)輸入端連接，所述速度前饋單元25的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器24的信號(hào)輸入端連接。所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器11的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器14的信號(hào)輸入端之間連接有卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元13。
[0063](2)摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)
[0064]摩擦輪的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用電氣控制速度同步方式運(yùn)行，其電氣傳動(dòng)系統(tǒng)包括摩擦輪主傳動(dòng)單元3和摩擦輪從傳動(dòng)單元4,摩擦輪主傳動(dòng)單元3和摩擦輪從傳動(dòng)單元4之間采用網(wǎng)絡(luò)連接。摩擦輪主傳動(dòng)單元3包含第一摩擦輪速度環(huán)7.1，摩擦輪從傳動(dòng)單元4包含第二摩擦輪速度環(huán)7.2，所述第一摩擦輪速度環(huán)7.1包括第一摩擦輪速度發(fā)生器31、第一摩擦輪速度比較器35和第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器32，所述第二摩擦輪速度環(huán)7.2包括第二摩擦輪速度發(fā)生器37、第二摩擦輪速度比較器40和第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器39，所述第一摩擦輪速度環(huán)7.1和第二摩擦輪速度環(huán)7.2均包括摩擦輪電流調(diào)節(jié)器34、摩擦輪交-直-交變頻器41、摩擦輪電動(dòng)機(jī)42和摩擦輪速度傳感器43，第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器32的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器34的信號(hào)輸入端連接，摩擦輪電流調(diào)節(jié)器34的信號(hào)輸出端與摩擦輪交-直-交變頻器41的信號(hào)輸入端連接，摩擦輪交-直-交變頻器41連接有摩擦輪電動(dòng)機(jī)42，交流變頻電動(dòng)機(jī)42的非傳動(dòng)軸上設(shè)有摩擦輪速度傳感器43，摩擦輪速度傳感器43的信號(hào)輸出端和第一摩擦輪速度發(fā)生器31的信號(hào)輸出端均與第一摩擦輪速度比較器35的信號(hào)輸入端連接，第一摩擦輪速度比較器35的信號(hào)輸出端與第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器32的信號(hào)輸入端連接，第一摩擦輪速度發(fā)生器31的信號(hào)輸入端與作為傳動(dòng)控制站的PLC30的控制信號(hào)模塊30.3信號(hào)輸出端連接。摩擦輪從傳動(dòng)單元4還包括速度跟蹤比較器36和摩擦輪速度加法器38，摩擦輪主傳動(dòng)單元3和摩擦輪從傳動(dòng)單元4各自的摩擦輪速度傳感器43的信號(hào)輸出端均與速度跟蹤比較器36的信號(hào)輸入端連接，速度跟蹤比較器36的信號(hào)輸出端和第二摩擦輪速度發(fā)生器37的信號(hào)輸出端均與摩擦輪速度加法器38的信號(hào)輸入端連接，摩擦輪速度加法器38的信號(hào)輸出端與第二摩擦輪速度比較器40的信號(hào)輸入端連接。所述第一摩擦輪速度環(huán)7.1中，第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器32的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器34的信號(hào)輸入端之間連接有摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元33。所述第二摩擦輪速度環(huán)7.2中，第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器39的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器34的信號(hào)輸入端之間連接有摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元33。
[0065](3)傳動(dòng)控制站
[0066]傳動(dòng)控制站采用可編程邏輯控制器PLC30做主控器件，PLC30包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊30.1、摩擦輪速度檢測(cè)模塊30.2、控制信號(hào)模塊30.3、承船廂位置檢測(cè)模塊30.4和承船廂行程檢測(cè)模塊30.5。PLC30與卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)和摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)各自的交-直-交變頻器之間采用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳輸，PLC30與四套位置開(kāi)關(guān)均采用電纜連接。所述PLC30采集升船機(jī)的各運(yùn)行信號(hào)，根據(jù)承船廂55的運(yùn)行行程和位置發(fā)出控制指令，協(xié)調(diào)控制卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪54的啟、停和接力驅(qū)動(dòng)運(yùn)行過(guò)程。圖1和圖2中的位置開(kāi)關(guān)包括第一位置開(kāi)關(guān)44、第二位置開(kāi)關(guān)45、第三位置開(kāi)關(guān)46和第四位置開(kāi)關(guān)47。
[0067]參見(jiàn)圖3，參數(shù)選取:選取V1 = V2(即承船廂55在斜坡道上和在駝峰平段的運(yùn)行速度保持不變)山=t2 (在越過(guò)5它峰中心時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)用作牽引的鋼絲繩52松弛的長(zhǎng)度S =1/2ν^) ；a2 = a3(即卷?yè)P(yáng)機(jī)的減速度和反向加速度不變并相等)。V2為恒速，即摩擦輪54線速度保持不變山對(duì)應(yīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)減速點(diǎn)，即第二位置開(kāi)關(guān)45的安裝點(diǎn)；t2對(duì)應(yīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)反向加速到額定速度的那一點(diǎn)。
[0068]本發(fā)明“斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置”工作時(shí)，以承船廂55下行為例結(jié)合圖2進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置運(yùn)行時(shí)，由卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器8發(fā)出給定速度曲線信號(hào)，經(jīng)位置調(diào)節(jié)器9調(diào)節(jié)后，分別送給卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I和卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10,卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10輸出信號(hào)送給轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器11進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算處理后的信號(hào)送到卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器26，調(diào)節(jié)卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器26輸出電壓和頻率的大小，卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)承船廂55按給定速度曲線在斜坡道上運(yùn)行；當(dāng)安裝在斜架車56腿上的撞塊48撞上第四位置開(kāi)關(guān)47時(shí)，PLC30發(fā)出控制信號(hào)，摩擦輪54啟動(dòng)，由摩擦輪主傳動(dòng)單元3的第一摩擦輪速度發(fā)生器31和摩擦輪從傳動(dòng)單元4的第二摩擦輪速度發(fā)生器37分別發(fā)出給定速度曲線信號(hào)給第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器32和第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器39，第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器32和第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器39分別輸出信號(hào)送給各自對(duì)應(yīng)的摩擦輪電流調(diào)節(jié)器34進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算處理后的信號(hào)送到對(duì)應(yīng)的摩擦輪交-直-交變頻器41，調(diào)節(jié)摩擦輪交-直-交變頻器41輸出電壓和頻率的大小，使摩擦輪54按給定速度曲線運(yùn)行；承船廂55繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)摩擦軌道53逐漸接觸摩擦輪54時(shí)，承船廂55由卷?yè)P(yáng)機(jī)和摩擦輪54共同驅(qū)動(dòng)；當(dāng)撞塊48撞上第二位置開(kāi)關(guān)45時(shí)，PLC30發(fā)出控制信號(hào)，卷?yè)P(yáng)機(jī)開(kāi)始減速，由摩擦輪54驅(qū)動(dòng)承船廂55繼續(xù)按額定速度運(yùn)行，鋼絲繩52逐漸松出一段長(zhǎng)度；當(dāng)承船廂55其橫向中心線與駝峰中心線重合時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)速度減為零并立即反向加速，鋼絲繩52逐漸收緊，至鋼絲繩52完全收緊時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)達(dá)到額定速度；此時(shí)承船廂55由摩擦輪54驅(qū)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，摩擦軌道53脫離摩擦輪54后，承船廂55由卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，直至承船廂55運(yùn)行全部行程。
[0069]其中卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的位置調(diào)節(jié)過(guò)程為:卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I的卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)27上的行程傳感器29檢測(cè)到的信號(hào)反饋到位置比較器21的信號(hào)輸入端，以調(diào)節(jié)承船廂55運(yùn)行的實(shí)時(shí)速度,達(dá)到精確的定位控制。
[0070]其中卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載均衡過(guò)程為:將卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I與卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10的輸出信號(hào)進(jìn)行比較求差，然后將差值信號(hào)的一部分反饋至卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器10進(jìn)行調(diào)節(jié),使卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I與卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2的機(jī)械特性具有相同的斜率，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)傳動(dòng)單元間的負(fù)載均衡分配。
[0071]其中摩擦輪電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的速度同步控制調(diào)節(jié)過(guò)程為:將摩擦輪主傳動(dòng)單元3和摩擦輪從傳動(dòng)單元4的摩擦輪速度傳感器43檢測(cè)到的信號(hào)引入到速度跟蹤比較器36的信號(hào)輸入端，進(jìn)行比較求差后將差值信號(hào)的一部分送至摩擦輪從傳動(dòng)單元4的摩擦輪速度加法器38，通過(guò)第二摩擦輪速度比較器40和第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器39對(duì)摩擦輪從傳動(dòng)單元4的速度動(dòng)態(tài)跟蹤摩擦輪主傳動(dòng)單元3的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到速度同步運(yùn)行。
[0072]其中，卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元I與卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元2均采用卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元13防止電動(dòng)機(jī)過(guò)載，摩擦輪主傳動(dòng)單元3和摩擦輪從傳動(dòng)單元4均采用摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元33防止電動(dòng)機(jī)過(guò)載。
[0073]按照上述方案，采用ABB品牌的交流變頻傳動(dòng)裝置和施耐德品牌的PLC30以及多種適用的控制和調(diào)節(jié)措施，構(gòu)成斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，已成功應(yīng)用于丹江口水電站300t級(jí)斜面升船機(jī)的測(cè)試中，實(shí)際運(yùn)行良好，安全可靠，滿足工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。
[0074]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
[0075]本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:包括卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元(I)、卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元(2)、摩擦輪主傳動(dòng)單元(3)、摩擦輪從傳動(dòng)單元(4)、PLC(30)、第一位置開(kāi)關(guān)(44)、第二位置開(kāi)關(guān)(45)、第三位置開(kāi)關(guān)(46)和第四位置開(kāi)關(guān)(47)，所述PLC(30)包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊(30.1)、摩擦輪速度檢測(cè)模塊(30.2)、控制信號(hào)模塊(30.3)和承船廂位置檢測(cè)模塊(30.4)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊(30.1)的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元(I)的信號(hào)輸出端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元(I)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元(2)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪速度檢測(cè)模塊(30.2)的信號(hào)輸入端與摩擦輪主傳動(dòng)單元(3)的信號(hào)輸出端相連，所述摩擦輪主傳動(dòng)單元(3)的信號(hào)輸入端與摩擦輪從傳動(dòng)單元(4)的信號(hào)輸出端相連，所述控制信號(hào)模塊(30.3)的信號(hào)輸出端分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元(I)、摩擦輪主傳動(dòng)單元(3)和摩擦輪從傳動(dòng)單元(4)的信號(hào)輸入端相連，所述承船廂位置檢測(cè)模塊(30.4)的信號(hào)輸入端分別與第一位置開(kāi)關(guān)(44)、第二位置開(kāi)關(guān)(45)、第三位置開(kāi)關(guān)(46)和第四位置開(kāi)關(guān)(47)的信號(hào)輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述卷?yè)P(yáng)機(jī)主傳動(dòng)單元(I)包括位置環(huán)(5)和第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)從傳動(dòng)單元(2)包括第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)，所述位置環(huán)(5)包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器(8)、位置比較器(21)、位置調(diào)節(jié)器(9)和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器(20)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)均包括卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器(10)、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)、卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器(14)、卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器(26)、卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(27)和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器(19)，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器(24)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度發(fā)生器(8)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與控制信號(hào)模塊(30.3)的信號(hào)輸出端和位置比較器(21)的信號(hào)輸入端相連，所述位置比較器(21)的信號(hào)輸出端與位置調(diào)節(jié)器(9)的信號(hào)輸入端相連，所述位置調(diào)節(jié)器(9)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器(20)的信號(hào)輸入端相連；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器(20)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器(19)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器(19)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器(10)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器(10)的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸入端相連，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器(14)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器(14)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器(26)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器(26)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(27)的信號(hào)輸入端相連,所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(27)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)的信號(hào)輸出端分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)第一速度比較器(19)的信號(hào)輸入端和卷?yè)P(yáng)機(jī)速度檢測(cè)模塊(30.1)的信號(hào)輸入端相連；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度加法器(20)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器(24)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器(24)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器(10)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器(10)的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸入端相連，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器(14)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器(14)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器(26)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)交-直-交變頻器(26)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(27)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(27)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)的信號(hào)輸出端分別與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器(24)的信號(hào)輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)還包括加速度前饋單元(12)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)中的加速度前饋單元(12)的信號(hào)輸出端與第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)中的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸入端相連，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)中的加速度前饋單元(12)的信號(hào)輸出端與第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)￠.2)中的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)還包括阻尼補(bǔ)償單元(16)、預(yù)加力矩單元(17)、摩擦力補(bǔ)償單元(18)、轉(zhuǎn)矩比較器(22)和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元(15);所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)中，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸入端分別與阻尼補(bǔ)償單元(16)、預(yù)加力矩單元(17)和摩擦力補(bǔ)償單元(18)的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元(15)的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元(15)的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩比較器(22)的信號(hào)輸入端相連，所述轉(zhuǎn)矩比較器(22)的信號(hào)輸出端與阻尼補(bǔ)償單元(16)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)的信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩比較器(22)和摩擦力補(bǔ)償單元(18)的信號(hào)輸入端相連；所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)中，所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸入端分別與阻尼補(bǔ)償單元(16)、預(yù)加力矩單元(17)和摩擦力補(bǔ)償單元(18)的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元(15)的信號(hào)輸入端與卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)的信號(hào)輸出端相連，所述系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)算單元(15)的信號(hào)輸出端與轉(zhuǎn)矩比較器(22)的信號(hào)輸入端相連,所述轉(zhuǎn)矩比較器(22)的信號(hào)輸出端與阻尼補(bǔ)償單元(16)的信號(hào)輸入端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)速度傳感器(28)的信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩比較器(22)和摩擦力補(bǔ)償單元(18)的信號(hào)輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元(13);所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)中，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元(13)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸出端和卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器(14)的信號(hào)輸入端相連；所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)中，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅單元(13)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器(11)的信號(hào)輸出端和卷?yè)P(yáng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器(14)的信號(hào)輸入端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)還包括卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器(23)和速度前饋單元(25)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器(23)的信號(hào)輸入端分別與第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)各自所屬的卷?yè)P(yáng)機(jī)速度調(diào)節(jié)器(10)的信號(hào)輸出端相連，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)第二速度比較器(23)的信號(hào)輸出端與速度前饋單元(25)的信號(hào)輸入端相連，所述速度前饋單元(25)的信號(hào)輸出端與卷?yè)P(yáng)機(jī)第三速度比較器(24)的信號(hào)輸入端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述PLC (30)還包括承船廂行程檢測(cè)模塊(30.5)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)和第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)均包括行程傳感器(29)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.1)中的行程傳感器(29)的信號(hào)輸出端與位置比較器(21)的信號(hào)輸入端相連，第二卷?yè)P(yáng)機(jī)速度環(huán)(6.2)中的行程傳感器(29)的信號(hào)輸出端與承船廂行程檢測(cè)模塊(30.5)的信號(hào)輸入端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述摩擦輪主傳動(dòng)單元(3)包括第一摩擦輪速度環(huán)(7.1),所述摩擦輪從傳動(dòng)單元(4)包括第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)，所述第一摩擦輪速度環(huán)(7.1)和第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)均包括摩擦輪電流調(diào)節(jié)器(34)、摩擦輪交-直-交變頻器(41)、摩擦輪電動(dòng)機(jī)(42)和摩擦輪速度傳感器(43)，所述第一摩擦輪速度環(huán)(7.1)還包括第一摩擦輪速度發(fā)生器(31)、第一摩擦輪速度比較器(35)和第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(32)，所述第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)還包括第二摩擦輪速度發(fā)生器(37)、第二摩擦輪速度比較器(40)和第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(39);所述第一摩擦輪速度環(huán)(7.1)中，所述第一摩擦輪速度發(fā)生器(31)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與控制信號(hào)模塊(30.3)的信號(hào)輸出端和第一摩擦輪速度比較器(35)的信號(hào)輸入端相連，所述第一摩擦輪速度比較器(35)的信號(hào)輸出端與第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(32)的信號(hào)輸入端相連，所述第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(32)的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器(34)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電流調(diào)節(jié)器(34)的信號(hào)輸出端與摩擦輪交-直-交變頻器(41)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪交-直-交變頻器(41)的信號(hào)輸出端與摩擦輪電動(dòng)機(jī)(42)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電動(dòng)機(jī)(42)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有摩擦輪速度傳感器(43)，所述摩擦輪速度傳感器(43)的信號(hào)輸出端分別與第一摩擦輪速度比較器(35)的信號(hào)輸入端和摩擦輪速度檢測(cè)模塊(30.2)的信號(hào)輸入端相連；所述第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)中，第二摩擦輪速度發(fā)生器(37)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與控制信號(hào)模塊(30.3)的信號(hào)輸出端和第二摩擦輪速度比較器(40)的信號(hào)輸入端相連，所述第二摩擦輪速度比較器(40)的信號(hào)輸出端與第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(39)的信號(hào)輸入端相連，所述第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(39)的信號(hào)輸出端與摩擦輪電流調(diào)節(jié)器(34)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電流調(diào)節(jié)器(34)的信號(hào)輸出端與摩擦輪交-直-交變頻器(41)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪交-直-交變頻器(41)的信號(hào)輸出端與摩擦輪電動(dòng)機(jī)(42)的信號(hào)輸入端相連，所述摩擦輪電動(dòng)機(jī)(42)的非傳動(dòng)軸上設(shè)有摩擦輪速度傳感器(43)，所述摩擦輪速度傳感器(43)的信號(hào)輸出端分別與第二摩擦輪速度比較器(40)的信號(hào)輸入端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)還包括速度跟蹤比較器(36)和摩擦輪速度加法器(38)，所述摩擦輪速度加法器(38)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與第二摩擦輪速度發(fā)生器(37)的信號(hào)輸出端和第二摩擦輪速度比較器(40)的信號(hào)輸入端相連，所述速度跟蹤比較器(36)的信號(hào)輸入端分別與第一摩擦輪速度環(huán)(7.1)和第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)各自所屬的摩擦輪速度傳感器(43)的信號(hào)輸出端相連，所述速度跟蹤比較器(36)的信號(hào)輸出端與摩擦輪速度加法器(38)的信號(hào)輸入端相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的斜面升船機(jī)接力驅(qū)動(dòng)電氣控制裝置，其特征在于:所述第一摩擦輪速度環(huán)(7.1)和第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)均包括摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元(33);所述第一摩擦輪速度環(huán)(7.1)中，所述摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元(33)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與第一摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(32)的信號(hào)輸出端和摩擦輪電流調(diào)節(jié)器(34)的信號(hào)輸入端相連；所述第二摩擦輪速度環(huán)(7.2)中，所述摩擦輪轉(zhuǎn)矩限幅單元(33)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端分別與第二摩擦輪速度調(diào)節(jié)器(39)的信號(hào)輸出端和摩擦輪電流調(diào)節(jié)器(34)的信號(hào)輸入端相連。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK104278664SQ201410508352
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】張生權(quán), 段波, 王建華, 董博文, 宋遠(yuǎn)超, 曹陽(yáng), 朱海清, 唐勇, 吳斌 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司