[发明专利]一种起重设备起升机构制动器失效的保护控制方法

说明书

本发明公开了一种起重设备起升机构制动器失效的保护控制方法：步骤1，在变频器处于待机时，实时检测编码器发送过来的电机转速；步骤2，判断所示电机转速是否大于设定阈值上限，若是，则发出制动器失效信号，并进入步骤3，若否，则直接进入步骤5；步骤3，依次启动零转矩功能和转速追踪功能；步骤4，变频器停止输出零转矩后，转换到给定速度为零的速度控制模式，将重物以零速悬停在空中；步骤5，变频器接收手柄给定命令，变频器按照手柄给定命令运行。本发明可以稳定可靠的将制动器失效后加速下溜的重物快速制动并以零速悬停在空中，避免了目前市面上起升机构单靠制动器这种纯机械制动的方法所带来的风险。

技术领域

本发明属于起重设备控制技术领域，具体涉及一种起重设备起升机构制动器失效的保护控制方法。

背景技术

在起重设备上，各种起升机构的制动器都存在机械失效的可能性，通常的失效保护基本上基于机械设计，比如增加安全制动器、防坠落制动器，但是机械的失效通常是在较长时间内逐渐失效的，如果不能提供足够的维护，机械失效很难避免。目前的绝大多数起升机构没有电气方面的制动器失效保护功能。

近年来，有些用电气方法解决制动器失效的方法被提出，但大多数都存在实现上的困难和不稳定性、也未对失效的场景做全面的考虑。专利CN 105110119 A是从制动器失效检测的角度入手的，只提供了一种较为方便的在起重设备空载时制动器失效状态的判断方法，是一种预防保护的方法，而在起重设备带载运行且制动器发生失效时无法进行保护；专利CN 105217403 A和CN 104444913 A在检测制动器失效时采取的方法是启动零伺服，专利CN 104150311 B和CN 206088642 U同样对重物下溜时,对电机的控制描述模糊，仅以力矩保持或者维持力矩电流一言蔽之，零伺服和力矩保持说起来简单，但是在实现过程中会遇到很多问题，制动器失效后，重物下溜的速度会很快增加，仅输出零速给定信号会造成电机当前给定速度与实际速度相差过大，导致变频器在控制电机时很容易报过流故障，这种情况下重物将会失去控制，一溜到底；专利CN 103663225 B也有上述相同的问题，也是检测到制动器失效后直接启动起升电机按照设定的档位动作，在重物下溜带动电机转动的过程中直接启动变频器对该电机进行控制很容易造成变频器报过流故障。此外，在交流电源作用下刚停止转动的电机在转子上会存在剩磁，这种剩磁会造成电机在带载带速情况下再次启动时无法稳定输出力矩，即很难拉停快速下溜的重物，变频器很容易失控。以上方法存在的问题是他们都能正确的发现制动器失效，但在保护的具体实施方法细节上存在很大的风险，很容易导致变频器报故障，失去输出力矩的能力，其结果都是无法阻止重物的继续下滑。

发明内容：

为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种起重设备起升机构制动器失效的保护控制方法，解决了现有技术中当制动器失效后电机轴无法被抱紧而导致起重工作的安全性得不到保障的技术问题。

为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：

一种起重设备起升机构制动器失效的保护控制方法，包括：

步骤1，在变频器处于待机时，实时检测编码器发送过来的电机转速；

步骤2，判断所示电机转速是否大于设定阈值上限，若是，则发出制动器失效信号，并进入步骤3，若否，则直接进入步骤5；

步骤3，依次启动零转矩功能和转速追踪功能；

步骤4，变频器停止输出零转矩后，转换到给定速度为零的速度控制模式，将重物以零速悬停在空中；

步骤5，变频器接收手柄给定命令，变频器按照手柄给定命令运行。

较佳地，在步骤1之前还包括在每次电机停转时进行的消磁步骤，消磁的方法包括在电机停转时向电机注入预设的反向电流。

较佳地，步骤2中的设定阈值上限为电机额定转速的十分之一。