[發明專利]一種起重機械的電機控制系統和轉速控制方法

在審

• 申請號: 202010560955.8
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111591895A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 龔文;蔣瑜;薛季愛;高飛;許海翔;黃正球
• 申請（專利權）人: 上海市特種設備監督檢驗技術研究院
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22;H02P27/04;H02P23/14
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供的起重機械的電機控制系統包括控制器、變頻器、電阻器、切換裝置、傳感器和操作裝置；控制器分別與變頻器、電阻器、切換裝置、傳感器和操作裝置連接，控制器用于控制切換裝置與變頻器或電阻器連通；變頻器用于控制電機在第一預設速度范圍內的運轉；電阻器用于控制電機在第二預設速度范圍內的運轉；切換裝置用于選擇電機的調速方式并傳輸電機所需的電能。當電機啟動和低速運轉時采用變頻調速的方式調節電機的轉速，這樣可以減小變頻器的功率，并使電機在低速運轉時可以進行高精度地調速，降低電機的能耗和發熱量；當電機中高速運轉時采用轉子串電阻調速的方式，這樣使電機在中高速時具有良好地快速運行能力，具有節能效果。

技術領域

本發明涉及起重機械的電機技術領域，特別涉及一種起重機械的電機控制系統和轉速控制方法。

背景技術

電機作為動力部件被廣泛應用于機械設備中，例如，在起重機械中安裝有用于提升物體的起升電機，以及用于控制起重機械水平運動的運行電機。

目前，起重機械的電機控制系統大多單獨采用轉子串電阻調速的方式或采用變頻器全變頻調速的方式中的一種方式對電機的轉速進行控制。但是，轉子串電阻調速的啟動電流大，在電機低速運轉時能耗大，控制精度低；而全變頻調速的方式需要使用大功率變頻器導致成本高，變頻器長時間運行產生的高次諧波會導致電機發熱明顯、能量損耗增多、噪聲較大和振動幅度較大的問題，并且變頻器自身運行需要損耗額外的電能。

發明內容

本發明提供了一種起重機械的電機控制系統和轉速控制方法，以解決現有的電機能耗大、控制精度低和發熱明顯的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種起重機械的電機控制系統，所述控制系統包括控制器、變頻器、電阻器、切換裝置、傳感器和操作裝置；

所述控制器分別與所述變頻器、所述電阻器、所述切換裝置、所述傳感器和所述操作裝置連接，所述控制器用于接收所述傳感器發送的電機當前轉速值，所述控制器還用于接收所述操作裝置發送的電機目標轉速值，所述控制器還用于根據所述電機當前轉速值和所述電機目標轉速值控制所述切換裝置與所述變頻器或所述電阻器連通；

所述變頻器與所述切換裝置連接，所述變頻器用于控制所述電機在第一預設速度范圍內的運轉；

所述電阻器的電阻值可調節，所述電阻器與所述切換裝置連接，所述電阻器用于控制所述電機在第二預設速度范圍內的運轉，所述第一預設速度范圍內的最大值小于所述第二預設速度范圍內的最小值；

所述切換裝置與所述電機連接，所述切換裝置用于選擇所述電機的調速方式并傳輸所述電機所需的電能；

所述傳感器與所述電機連接，所述傳感器用于檢測所述電機當前轉速值，并用于將所述電機當前轉速值發送給所述控制器。

可選的，所述操作裝置包括操作手柄和啟動開關，所述操作手柄和所述啟動開關分別與所述控制器連接；所述操作手柄用于接收操作動作，并將所述操作動作對應的所述電機目標轉速值發送給所述控制器；所述啟動開關用于將所述電機的啟動信號發送給所述控制器，所述控制器接收到所述啟動信號之后用于控制所述切換裝置與所述變頻器連通。

可選的，所述切換裝置包括一個選擇性開關，所述選擇性開關在同一時刻只與所述變頻器或所述電阻器中的一個連通。

可選的，所述電機為用于提升物體的起升電機或實現起重機械水平運動的運行電機。

可選的，所述起升電機、所述運行電機和所述控制系統均安裝在同一臺起重機械中。

本發明還提供了一種起重機械的電機轉速控制方法，所述轉速控制方法包括以下步驟：

S1、獲取電機目標轉速值和電機當前轉速值；

S2、判斷所述電機目標轉速值是否小于或等于第一閾值，如果是，則執行S3，如果否，則執行S4；