[發明專利]變頻器超載保護系統及方法

有效

• 申請號: 201210151882.2
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102701081A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 殷杰;周暉強;唐杰;邱志紅
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川技術有限公司;蘇州默納克控制技術有限公司;深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: B66C15/00
• 分類號: B66C15/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

技術領域

本發明涉及機電安全領域，更具體地說，涉及一種變頻器超載保護系統及方法。

背景技術

目前，起重機被廣泛應用于施工現場、碼頭、倉庫、車間等場合，用于吊裝建筑材料、機器設備、貨物等，其工作特點是啟動頻繁、起重量不確定，在工作過程中經常會出現超載的情況。當起重機超載運行時，會引發安全事故并對起重機的部件造成損壞。為了避免起重機的安全事故，并延長起重機的使用壽命，需要對起重機進行超載限制。例如，目前起重行業在提升機構上都要求安裝超載限制器。該超載限制器件通過機械形變來檢測起重機提升機構所拉的負載。根據負載情況輸出給控制機構一個數字量信號用來限制起重機提升機構的超載運行。

然而，上述超載限制器價格昂貴，許多起重機制造廠商都不安裝或使用劣質、成本較低的超載限制器，這樣造成市面上的起重機普遍存在超載運行的安全隱患。此外，目前國內起重行業普遍存在超載使用的現象，即使廠家使用標準、合格的超載限制器，使用方為了讓起重機超載運行會想法設法解除超載限制器對提升機構的限制。基于以上兩個原因，機械式的超載限制器在限制起重機超載運行的功能上存在一定的缺陷，甚至在一定情況下不能起到任何限制作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述起重機超載限制器價格昂貴問題，提供一種變頻器超載保護系統及方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提供一種變頻器超載保護系統，包括輸出控制單元、轉矩計算單元、輸出檢測單元以及超載保護單元；所述輸出控制單元，用于在變頻器執行提升操作時，使變頻器運行到設定頻率并在該設定頻率運行指定時間；所述輸出檢測單元，用于檢測變頻器的輸出電壓和電流；所述轉矩計算單元，用于根據所述輸出電壓和電流計算變頻器的輸出轉矩；所述超載保護單元，用于在所述輸出轉矩超過設定的最大輸出轉矩時確認超載并使所述變頻器執行減速停車操作，同時生成禁止提升指令。

在本發明所述的變頻器超載保護系統中，所述系統還包括緊急停車單元，用于在所述超載保護單元確認超載時輸出制動器關閉指令直到變頻器停車。

在本發明所述的變頻器超載保護系統中，所述系統還包括緊急下放單元，用于在所述緊急停車單元執行緊急停車后使所述變頻器執行下放操作并在變頻器的下放轉矩小于最小輸出轉矩時解除禁止提升指令。

在本發明所述的變頻器超載保護系統中，所述轉矩計算單元通過以下公式計算變頻器的輸出轉矩T：T=a×V×I，其中a為常數，V為變頻器的輸出電壓，I為變頻器的輸出電流。

在本發明所述的變頻器超載保護系統中，所述設定頻率小于變頻器的額定頻率，所述指定時間不小于0.3秒。

本發明還提供一種變頻器超載保護方法，包括以下步驟：

（a）在變頻器執行提升操作時，使變頻器運行到設定頻率并在該設定頻率運行指定時間；

（b）檢測變頻器的輸出電壓和電流，并根據所述輸出電壓和電流計算變頻器的輸出轉矩；

（c）判斷所述輸出轉矩是否超過設定的最大輸出轉矩，若是則確認變頻器超載并使所述變頻器執行減速停車操作，同時生成禁止提升指令。

在本發明所述的變頻器超載保護方法中，所述步驟（c）之后包括以下步驟：

（d1）輸出制動器關閉指令直到變頻器停車；

（d2）使所述變頻器執行下放操作。

在本發明所述的變頻器超載保護方法中，所述步驟（d2）之后包括以下步驟：

（d3）判斷變頻器的下放轉矩是否小于最小輸出轉矩，若是則解除所述禁止提升指令，否則返回步驟（d2）。

在本發明所述的變頻器超載保護方法中，所述步驟（b）中通過以下公式計算變頻器的輸出轉矩T：T=a×V×I，其中a為常數，V為變頻器的輸出電壓，I為變頻器的輸出電流。

在本發明所述的變頻器超載保護方法中，所述步驟（a）中的設定頻率小于變頻器的額定頻率，所述指定時間不小于0.3秒。

本發明的變頻器超載保護系統及方法，通過檢測變頻器勻速運行時的轉矩判斷變頻器是否超載，超載判斷的準確率高且成本極低。本發明可通過集成到變頻器的軟件實現，不易被制造廠商棄用。

附圖說明

圖1是本發明變頻器超載保護系統第一實施例的示意圖。

圖2是本發明變頻器超載保護系統第二實施例的示意圖。

圖3是本發明變頻器超載保護方法第一實施例的流程示意圖。

具體實施方式