專利名稱：一種抓斗起重機(jī)的升降電機(jī)與開閉電機(jī)快速跟隨控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抓斗起重機(jī)，特別是其防止開閉電機(jī)過載的均衡控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著變頻技術(shù)的不斷普及，其擁有的各種優(yōu)點被大家逐步認(rèn)可了，所以近幾年來變頻控制在抓斗起重機(jī)上也得到了應(yīng)用。但是在使用中存在一個問題，那就是由于抓斗起重機(jī)的工作效率都比較高，過去的操作中抓取物料后，將開閉電機(jī)停止，然后兩個手柄一起工作，對于提高效率有很大的影響，所以很多場合都是抓斗的開閉機(jī)構(gòu)完成抓取工作后，并不停機(jī)，直接將升降電機(jī)啟動，從而來提高效率。但是現(xiàn)有控制方法，開閉電機(jī)及其機(jī)械傳動鏈長時間處于過載狀態(tài)，對起重機(jī)的安全運行帶來了很大的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抓斗起重機(jī)的升降電機(jī)與開閉電機(jī)快速跟隨控制方法， 用以解決現(xiàn)有技術(shù)開閉電機(jī)在升降過程中處于過載狀態(tài)不利于安全運行的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是一種抓斗起重機(jī)的升降電機(jī)與開閉電機(jī)快速跟隨控制方法，升降變頻器和開閉變頻器分別驅(qū)動控制升降電機(jī)和開閉電機(jī)，該方法步驟如下1)抓斗下降到物料面后，使升降電機(jī)關(guān)閉，使開閉電機(jī)工作在速度控制模式，驅(qū)動抓斗抓取物料；2)抓斗抓滿物料，抓斗閉合時，將開閉電機(jī)切換到定轉(zhuǎn)矩的力矩控制模式，使開閉電機(jī)以設(shè)定轉(zhuǎn)矩減速運行；同時使升降電機(jī)工作在定轉(zhuǎn)速的速度控制模式，使升降電機(jī)加速運行到設(shè)定速度；3)當(dāng)升降電機(jī)的拉繩與開閉電機(jī)的拉繩運行距離相等時，將開閉電機(jī)切換到速度控制模式，將升降電機(jī)切換到跟隨開閉電機(jī)轉(zhuǎn)矩的力矩控制模式。所述抓斗閉合的時間是通過計算開閉電機(jī)拉繩的運行距離確定的。為了解決上述問題，本發(fā)明通過控制開閉電機(jī)和升降電機(jī)的工作模式，在升降電機(jī)拉繩為拉直以承擔(dān)負(fù)載時，使得開閉電機(jī)處于力矩限制狀態(tài)，確保開閉電機(jī)不過載，并且使開閉電機(jī)減速運行，同時升降電機(jī)處于快速加速狀態(tài)(比正常狀態(tài)更快)，當(dāng)二臺電機(jī)(拉繩)的運行距離達(dá)到一致時，立即恢復(fù)正常運行狀態(tài)，即使升降電機(jī)的輸出力矩跟隨開閉電機(jī)的輸出力矩，達(dá)到二者的負(fù)載完全一致。


圖1是本發(fā)明的抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。整個抓斗的取料放料過程詳細(xì)介紹如下
1)抓斗下降到物料面時，開閉電機(jī)拉繩拉緊，抓斗閉合以抓取物料，此時開閉電機(jī)處于速度控制模式；升降電機(jī)關(guān)閉，但其制動器打開，隨著物料增加，升降拉繩隨重力下降，抓斗在重力的作用下自動抓取物料。2)抓滿物料，抓斗閉合時，開始起升過程。此時由于升降電機(jī)拉繩松弛，所以使升降電機(jī)工作在定轉(zhuǎn)速的速度控制模式，升降電機(jī)迅速加速到設(shè)定速度，該設(shè)定速度應(yīng)當(dāng)盡量大；同時使開閉電機(jī)處于定轉(zhuǎn)矩控制狀態(tài)(力矩限制狀態(tài))，開閉電機(jī)減速運行，確保開閉電機(jī)不過載。3)當(dāng)開閉電機(jī)與升降電機(jī)的拉繩運行距離相等時，升降電機(jī)拉繩達(dá)到拉直狀態(tài)， 開閉電機(jī)拉繩與升降電機(jī)拉繩同時承擔(dān)負(fù)載，此時進(jìn)行負(fù)載均衡控制使開閉電機(jī)切換到速度控制模式，而升降電機(jī)切換到跟隨開閉電機(jī)轉(zhuǎn)矩的力矩控制模式。此時開閉電機(jī)的速度屬于正常速度。4)當(dāng)抓斗上升到適當(dāng)?shù)母叨?，兩電機(jī)同時反轉(zhuǎn)，抓斗降到合適位置時，升降電機(jī)停轉(zhuǎn)并且制動器抱閘，抓斗停在空中。開閉電機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，抓斗開斗放物。放完物后，開閉電機(jī)關(guān)閉，抓斗保持開斗的開閉程度，停在空中。而后升降電機(jī)再次反轉(zhuǎn)達(dá)到物料面時停轉(zhuǎn)， 準(zhǔn)備下一個抓取循環(huán)。上述步驟是基于如圖1所示的控制系統(tǒng)完成的，該控制系統(tǒng)的主控為PLC，通過 PLC控制電機(jī)的變頻器?？刂葡到y(tǒng)包括開閉電機(jī)與升降電機(jī)及對應(yīng)驅(qū)動控制它們的開閉變頻器與升降變頻器，開閉變頻器與升降變頻器與PLC控制連接，PLC接收抓斗開閉主令控制器以及抓斗升降主令控制器的命令(電機(jī)起動與停止控制命令)，并將控制信號輸出給開閉變頻器與升降變頻器。另外，升降變頻器的力矩信號輸入端與開閉變頻器的力矩信號輸出端相連，使得開閉電機(jī)的實時力矩信號能夠輸送給升降變頻器，以便在上述步驟3)中，升降電機(jī)根據(jù)開閉電機(jī)的轉(zhuǎn)矩運行。上述電機(jī)的拉繩運行距離通過相應(yīng)電機(jī)輸出軸上的編碼器測量取得。當(dāng)需要抓取物料后，首先操作抓斗開閉主令控制器打開抓斗，然后同時操作抓斗開閉主令控制器與抓斗升降主令控制器，將抓斗下到物料堆上面，停下來。然后操作抓斗開閉主令控制器閉合抓斗抓取物料，當(dāng)抓取完畢后，不必停止開閉電機(jī)，直接操作抓斗升降主令控制器提升抓斗。抓取完畢，即抓斗閉合，是通過PLC計算開閉電機(jī)拉繩的運行距離得到的，然后 PLC發(fā)出力矩限制命令和減速命令給開閉變頻器，開閉變頻器處于力矩限制狀態(tài)，到達(dá)設(shè)定力矩，開閉電機(jī)減速運行，其速度根據(jù)開閉的時機(jī)不同，最大降幅可以達(dá)到100%的額定速度；同時PLC發(fā)出控制命令(設(shè)定速度，該速度很大)給升降變頻器，升降電機(jī)處于快速加速過程。當(dāng)PLC計算出開閉電機(jī)與升級電機(jī)的拉繩運行距離相同時，發(fā)出控制命令給兩臺變頻器，使開閉變頻器恢復(fù)正常的速度控制狀態(tài)，使升降變頻器處于力矩控制狀態(tài)，其力矩跟隨開閉變頻器，保證了兩電機(jī)的負(fù)載相同。
權(quán)利要求
1.一種抓斗起重機(jī)的升降電機(jī)與開閉電機(jī)快速跟隨控制方法，升降變頻器和開閉變頻器分別驅(qū)動控制升降電機(jī)和開閉電機(jī)，其特征在于，該方法步驟如下1)抓斗下降到物料面后，使升降電機(jī)關(guān)閉，使開閉電機(jī)工作在速度控制模式，驅(qū)動抓斗抓取物料；2)抓斗抓滿物料，抓斗閉合時，將開閉電機(jī)切換到定轉(zhuǎn)矩的力矩控制模式，使開閉電機(jī)以設(shè)定轉(zhuǎn)矩減速運行；同時使升降電機(jī)工作在定轉(zhuǎn)速的速度控制模式，使升降電機(jī)加速運行到設(shè)定速度；3)當(dāng)升降電機(jī)的拉繩與開閉電機(jī)的拉繩運行距離相等時，將開閉電機(jī)切換到速度控制模式，將升降電機(jī)切換到跟隨開閉電機(jī)轉(zhuǎn)矩的力矩控制模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抓斗起重機(jī)的升降電機(jī)與開閉電機(jī)快速跟隨控制方法， 其特征在于，所述抓斗閉合的時間是通過計算開閉電機(jī)拉繩的運行距離確定的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抓斗起重機(jī)的升降電機(jī)與開閉電機(jī)快速跟隨控制方法，步驟如下抓斗抓滿物料，抓斗閉合時，將開閉電機(jī)切換到定轉(zhuǎn)矩的力矩控制模式，使開閉電機(jī)以設(shè)定轉(zhuǎn)矩減速運行；同時使升降電機(jī)工作在定轉(zhuǎn)速的速度控制模式，使升降電機(jī)加速運行到設(shè)定速度；當(dāng)升降電機(jī)的拉繩與開閉電機(jī)的拉繩運行距離相等時，將開閉電機(jī)切換到速度控制模式，將升降電機(jī)切換到跟隨開閉電機(jī)轉(zhuǎn)矩的力矩控制模式。通過控制開閉電機(jī)和升降電機(jī)的工作模式，在升降電機(jī)拉繩為拉直以承擔(dān)負(fù)載時，使得開閉電機(jī)處于力矩限制狀態(tài)，確保開閉電機(jī)不過載，并且使開閉電機(jī)減速運行，同時升降電機(jī)處于快速加速狀態(tài)直到二臺電機(jī)的運行距離相同。
文檔編號B66C13/22GK102502410SQ201110332759
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉光輝, 周強(qiáng), 張書霞, 陳坦 申請人:河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司