[發明專利]塔式起重機起升機構調速控制系統

無效

• 申請號: 200910010142.5
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101780929A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 許文峰;田承天;楊龍
• 申請（專利權）人: 撫順永茂建筑機械有限公司
• 主分類號: B66D1/40
• 分類號: B66D1/40;B66D1/54;B66D1/56;B66D1/12;B66D1/22
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李壯男

一、技術領域

本發明涉及塔式起重機的起升機構調速控制。

二、背景技術

起升機構是塔式起重機最重要的傳動機構，其調速方式的優劣直接影響整機性能。目前傳統的調速方式不能實現重載低速、輕載高速，而且調速范圍小。起升機構調速方式選擇原則有三個：首先要平穩，沖擊小；其次要經濟可靠，符合國情；三是要便于維修。常用傳統的塔式起重機調速方法有如下幾種：一是繞線異步電動機轉子串電阻調速、晶閘管定子調壓調速和串級調速；二是電磁離合器換檔的減速器加帶渦流制動的單速繞線轉子電機；三是普通減速器加帶渦流制動的多速繞線轉子電機；四是差動星減速器加雙電機。它們共同的特點是傳動性能差，可靠性差，增加能耗，增加維修成本，而且都是采用單制動形式。單制動的優點是結構簡單，安裝、調試、維修方便；其缺點，也是最主要的致命點，就是當制動器失靈、電機軸或減速機軸損壞、制動器摩擦片磨損等制動裝置失效后，沒有其他保護措施使提升裝置制動，由此原因導致的事故已屢見不鮮。

三、發明內容

為了克服以上現有技術的不足，本發明使用PLC變頻調速技術，通過PLC對變頻器的控制，實現對塔機起升機構靈活、可靠地調速。

本發明采用的技術方案是：由PLC通過變頻器控制塔式起重機的起升機構，將塔式起重機起升及下降的各檔開關量輸入PLC，PLC輸出連接變頻器，變頻器輸出連接起升電機；PLC程序設計完成起升變頻器給出定信號和外圍信號的邏輯運算、制動器的控制和各種故障信號的邏輯判斷及報警。

控制桿的開關連接到PLC的輸入端子(X0～X5)，限位開關連接到PLC的輸入端子(X8～XC)，變頻器的控制信號連接到PLC的輸入端子(XD～XF)，復位按鈕開關連接到PLC的輸入端子(X6)，主接觸器輔助觸點接到PLC的輸入端子(X7)上，制動器確認開關與夾鉗壓力開關接到PLC的輸入端子(X10、X11)上。

PLC的輸出接到變頻器的輸入端子(S1～S8)上，PLC的輸出端還接在制動器接觸器的線圈(LFa)、蜂鳴器線圈(BZ)和夾鉗制動器的繼電器線圈(CXT、CXD)上；制動器接觸器(LFa)接到制動器的電機(LFaM)上，夾鉗制動器的繼電器(CXD)接夾鉗制動器電機(HYM)，(CXT)接夾鉗制動器的電磁閥(HEVt)。

電源通過主接觸器(KM)及電抗器(React1)連接到變頻器的電源輸入端(R/S/T)，同時電源分別接到制動器接觸器的主觸點(LFa-1.3.5)、風機(LVeM)、夾鉗電機接觸器的主觸點(CXD-1.3.5)、夾鉗壓力開關的接觸器(CXT-11.21)上。變頻器輸出端子(U/V/W)通過輸出電抗器(RT)接到電機(LM)上，變頻器的直流輸出端子通過制動單元(BU)接到制動電阻(RL)上，變頻器編碼接入端子直接接到電機尾端所配帶的編碼器(PG)上。

通電后，首先X7、X8、X9、XA、XB、XC等限位開關閉合；

液壓夾鉗正常的情況下，YA、YB閉合，液壓夾鉗電機工作，液壓夾鉗打開，當壓力達到14MPa時，X10閉合，然后YB斷電，液壓夾處于保壓狀態。當壓力低于13MPa時，X10斷開，此時YB接通，液壓夾鉗電機工作，繼續給夾鉗加壓。如此反復，一直到停機或是出現故障時，液壓夾鉗才斷電制動。

當起落鉤由于意外而失去制動作用時，電機在重物的作用下出現溜鉤，而此時通過電機配帶的編碼器(PG)產生信號，此信號通過變頻器所配帶的編碼譯碼裝置(PG-X2卡)，反饋給變頻器，此時通過變頻器內部的計算，發出一個開關時信號給PLC的XF端子，PLC根據此信號，再通過PLC內部所編寫的程序，由PLC發出一個停機信號給夾鉗制動器，夾鉗制動器將卷筒制動住，防止意外的發生。此時自動切斷起升與下降的動作，需人員檢查方可繼續操作。如果人員不去檢查，而是斷電重新啟動變頻器，此時變頻器會繼續檢出信號，而再一次將起升制動住，如此反復，直到維修人員將有問題的部件修復為止，避免安全事故的發生。

PLC首先向變頻器發出運行控制信號(Y1正轉、Y2反轉)，變頻器接收到運行信號后開始啟動，當變頻器輸出電流、輸出轉矩、輸出頻率三個量都達到設定值時，變頻器出開閘信號Y8閉合，機械抱閘接著打開抱閘，電機開始啟動。

根據生產要求，通過改變PLC控制器的速度變化信號輸出點(Y4、Y5、Y6)和變頻器在各段的頻率設定值來改變上升或下降的運行速度，從而改變吊車的運行周期，以適應各種不同建筑的生產工藝要求。