[實用新型]一種外轉子永磁同步電機驅動的起重機控制系統

有效

• 申請號: 201320602601.0
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN203582303U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 李宇;楊郁;馮建輝
• 申請（專利權）人: 武漢計算機外部設備研究所
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22;B66C13/48;B66C15/00
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本實用新型涉及起重機控制系統領域，具體來講是一種外轉子永磁同步電機驅動的起重機控制系統。

背景技術

傳統起重機一般采用交流異步電機作為主驅動動力來源，交流異步電機通過減速器驅動卷筒,進而卷繞鋼絲繩來對釣鉤上的重物進行起吊。這種由交流異步電機驅動的起重機控制系統，由于交流異步電機高速旋轉，導致起重機在啟動瞬間對機械的沖擊大，在起重機運行時噪音大，運行不平穩；且由于減速器的存在，在起重機運行時機械振動大。

實用新型內容

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種外轉子永磁同步電機驅動的起重機控制系統，該控制系統使起重機在啟動瞬間對機械的沖擊小，運行時噪音小、機械振動小，且運行平穩。

為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是：一種外轉子永磁同步電機驅動的起重機控制系統，包括聯動操作控制平臺、可編程控制器及機械制動器，還包括變頻驅動單元和外轉子永磁同步電機，所述聯動操作控制平臺及變頻驅動單元均與所述可編程控制器連接，所述外轉子永磁同步電機的外轉子與起重機卷筒為同一構件，且所述外轉子永磁同步電機及機械制動器均與所述變頻驅動單元連接，所述機械制動器還與所述可可編程控制器連接。

在上述方案的基礎上，還包括旋轉編碼器，所述旋轉編碼器與所述外轉子永磁同步電機連接，且所述旋轉編碼器還與所述變頻驅動單元連接。

在上述方案的基礎上，還包括電磁制動器，所述電磁制動器與所述變頻驅動單元連接，且與所述外轉子永磁同步電機連接。

在上述方案的基礎上，還包括能量回饋單元，所述能量回饋單元與所述變頻驅動單元連接。

在上述方案的基礎上，還包括行程限位保護裝置，所述行程限位保護裝置與所述可編程控制器連接。

在上述方案的基礎上，還包括數據記錄單元，所述數據記錄單元與所述變頻驅動單元連接。

在上述方案的基礎上，還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述可編程控制器連接，且所述顯示模塊還與所述變頻驅動單元連接。

在上述方案的基礎上，還包括智能控制盒，所述智能控制盒與所述可編程控制器連接，且所述智能控制盒還與所述變頻驅動單元連接。

本實用新型的有益效果在于：

1、采用外轉子永磁同步電機，電機外轉子與起重機卷筒為同一構件，電機與卷筒功能合二為一，電機直接驅動起重機卷筒，從而去掉了減速器，減小了起重機的機械振動，同時，因為沒有減速器，使得起重機結構簡單，控制系統的維護也簡單。

2、由于變頻驅動單元為外轉子永磁同步電機提供精確的閉環矢量控制，同時外轉子永磁同步電機具有低速大扭矩特點，且可以在0r/min-50r/min之間無級調速，一方面，降低了起重機啟動瞬間對機械的沖擊，有效地保護起重機的承載性能，保證了起重機的使用壽命，同時，通過外轉子永磁同步電機以較低的速度直接驅動起重機卷筒，減少了因電機高速旋轉而產生的噪音；另一方面，使起重機運行平穩。

3、變頻驅動單元直接驅動外轉子永磁同步電機，減少了起重機運行耗能，使得起重機在額定功率的30%-120%之間輸出效率保持在80%以上，即本控制系統具有節能的優點。

4、控制系統中除了機械制動器之外，還設置了電磁制動器，在起重機啟動運行時，外轉子永磁同步電機先把電磁制動器松閘，然后外轉子永磁同步電機啟動，最后機械制動器松閘；在起重機停止運行時，外轉子永磁同步電機先把速度降低為零速，再把機械制動器抱閘，最后把電磁制動器抱閘。通過電磁制動器和機械制動器的配合，為起重機提供雙重保護，使起重機的運行更安全。

5、控制系統中設置了數據記錄單元，以采集并記錄起重機的運行數據，為起重機的管理和故障分析提供依據。

6、控制系統中設置了行程限位保護裝置，用于檢測起重機運行到的位置，并反饋位置信號給可編程控制器，當限位信號被觸發后，可編程控制器立即輸出停車指令，從而進一步提高了起重機運行時的安全性。

7、控制系統中設置了智能控制盒，用于實現起重機的聯動操作指令，并在運行過程中實現控制邏輯的自診斷和產生錯誤邏輯時對起重機的保護，同時，智能控制盒實現對起重機多位置的智能超載判斷和保護，從而也進一步提高了起重機運行時的安全性。

8、控制系統中設置了顯示模塊，用于顯示起重機的運行狀態，便于人工操作和管理起重機。

附圖說明

圖1為本實用新型一種外轉子永磁同步電機驅動的起重機控制系統的結構示意圖。