[發(fā)明專利]起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104310218A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷杰;邱志紅
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州匯川技術(shù)有限公司
• 主分類號: B66C13/06
• 分類號: B66C13/06
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及起重機(jī)控制領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

起重機(jī)被廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)中。目前的起重機(jī)中，變幅變頻器在驅(qū)動變幅電機(jī)使鋼絲繩上的載荷水平移動時(shí)，其輸出頻率通常按圖1中的曲線變化。

然而，上述變幅變頻器在將載荷水平移動到目標(biāo)位置時(shí)，載荷在水平方向?qū)⑶昂髶u擺。在載荷搖擺時(shí)，卸載作業(yè)將無法進(jìn)行。消除載荷的搖擺并且調(diào)整載荷到達(dá)指定目標(biāo)位置往往需要很長的操作時(shí)間。此外，過大的載荷搖擺也對周圍貨物、載荷本身，以及現(xiàn)場作業(yè)人員造成被損害的威脅。

目前，大多數(shù)起重機(jī)通過機(jī)械設(shè)計(jì)來避免載荷在水平移動時(shí)的搖擺，例如采用多股鋼繩相互纏繞來抵消各自的相對作用力。但上述防搖擺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高，且維修麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對上述起重機(jī)在使載荷水平移動時(shí)產(chǎn)生搖擺且防搖擺結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的問題，提供一種起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)，所述起重機(jī)包括變幅變頻器，且所述變幅變頻器通過驅(qū)動變幅電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)使懸掛在鋼絲繩上的載荷做水平移動，該系統(tǒng)包括偏移角監(jiān)控單元、變頻器控制單元；其中：所述偏移角監(jiān)控單元，用于實(shí)時(shí)計(jì)算鋼絲繩的偏移角a＝arccos(N/G)，其中G為載荷重量，N為當(dāng)前鋼絲繩拉力；所述變頻器控制單元，用于使變幅變頻器的輸出頻率從零開始按照設(shè)定的加速度增大，并在所述偏移角a達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)使所述變幅變頻器的輸出頻率變?yōu)榈谝活l率，同時(shí)使該變幅變頻器的輸出頻率以當(dāng)前偏移角a的余切值為加速度增大到第二頻率并保持不變；所述變頻器控制單元還用于在接收到減速信號后，使所述變幅變頻器的輸出頻率以設(shè)定的減速度降低，并在所述偏移角a的值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，使所述變幅變頻器的輸出頻率變?yōu)榈诙l率，同時(shí)使該變幅變頻器的輸出頻率以當(dāng)前偏移角a的余切值為減速度降低，直到該變幅變頻器的輸出頻率為零。

在本發(fā)明所述的起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)中，所述起重機(jī)包括起升變頻器，所述偏移角監(jiān)控單元包括拉力計(jì)算子單元，用于根據(jù)起升變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前鋼絲繩拉力N。

在本發(fā)明所述的起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)中，所述起重機(jī)包括起升變頻器，所述偏移角監(jiān)控單元包括重量計(jì)算子單元，用于在所述載荷勻速提升時(shí)根據(jù)起升變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算載荷重量G。

在本發(fā)明所述的起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)中，所述設(shè)定的加速度、設(shè)定的減速度、第一頻率、第二頻率及偏移角的預(yù)設(shè)值在起重機(jī)調(diào)試時(shí)設(shè)置。

本發(fā)明還提供一種起重機(jī)防搖擺控制方法，所述起重機(jī)包括起升變頻器和變幅變頻器，且所述變幅變頻器通過驅(qū)動變幅電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)使懸掛在鋼絲繩上的載荷做水平移動，該方法包括以下步驟：

(a)使變幅變頻器的輸出頻率按照設(shè)定的加速度增大，并實(shí)時(shí)計(jì)算偏移角a＝arccos(N/G)，其中G為載荷重量，N為當(dāng)前鋼絲繩拉力；

(b)在所述偏移角a的值大于第一預(yù)設(shè)參數(shù)時(shí)使所述變幅變頻器的輸出頻率變?yōu)榈谝活l率，并使該變幅變頻器的輸出頻率以當(dāng)前偏移角a的余切值為加速度增大；

(c)在所述變幅變頻器的輸出頻率達(dá)到第二頻率時(shí)，使所述變幅變頻器的輸出頻率保持不變；

(d)在接收到減速信號時(shí)使所述變幅變頻器的輸出頻率以設(shè)定的減速度降低，并實(shí)時(shí)計(jì)算偏移角a＝arccos(N/G)；

(e)在所述偏移角a的值大于第二預(yù)設(shè)參數(shù)時(shí)，使所述變幅變頻器的輸出頻率變?yōu)榈诙l率，并使該變幅變頻器的輸出頻率以當(dāng)前偏移角a的余切值為減速度降低，直到該變幅變頻器的輸出頻率為零。

在本發(fā)明所述的起重機(jī)防搖擺控制方法中，所述步驟(a)包括：根據(jù)起升變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前鋼絲繩拉力N。

在本發(fā)明所述的起重機(jī)防搖擺控制方法中，所述步驟(a)之前包括：在所述載荷勻速提升時(shí)根據(jù)起升變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算載荷重量G。

在本發(fā)明所述的起重機(jī)防搖擺控制方法中，所述設(shè)定的加速度、設(shè)定的減速度、第一頻率、第二頻率及偏移角的預(yù)設(shè)值在起重機(jī)調(diào)試時(shí)設(shè)置。

本發(fā)明的起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)及方法，通過控制變幅變頻器的輸出頻率來消除載荷水平移動時(shí)的搖擺，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且調(diào)試方便。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有變幅變頻器在控制載荷水平移動時(shí)的輸出頻率。

圖2是本發(fā)明起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。

圖3是偏移角的示意圖。

圖4是本發(fā)明的起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)中變幅變頻器輸出頻率的示意圖。