[发明专利]一种起重机电气控制系统及方法

摘要

一种起重机电气控制系统及方法，属于起重机电气控制领域。该系统包括线路保护单元、晶闸管单元、控制单元和制动器控制单元，线路保护单元包括主断路器、快速熔断器，晶闸管单元包括定子晶闸管组、第一转子电阻切换晶闸管组和第二转子电阻切换晶闸管组，定子晶闸管组、第一转子电阻切换晶闸管组和第二转子电阻切换晶闸管组由一块控制板进行控制，控制单元包括主令控制器、控制板、移相板、触发板、档位控制板、电源板、显示板，制动器控制单元包括制动器断路器、交流接触器。该系统提高了调速性能和控制精度，扩大了调速范围，实现了无级调速，体积是同功率普通控制柜的1/4，重量是同功率普通控制柜的1/3，用户可直接在现场接线使用。

主权项

一种起重机电气控制系统，包括线路保护单元、晶闸管单元、控制单元和制动器控制单元，线路保护单元包括主断路器、快速熔断器，晶闸管单元包括定子晶闸管组、第一转子电阻切换晶闸管组、第二转子电阻切换晶闸管组，定子晶闸管组由三相桥式反并联电路构成，第一转子电阻切换晶闸管组和第二转子电阻切换晶闸管组均由三个双向晶闸管构成，控制单元包括主令控制器、控制板、移相板、触发板、档位控制板、电源板、显示板，制动器控制单元包括制动器断路器、交流接触器，主断路器、快速熔断器串联连接，快速熔断器与定子晶闸管组相连，主令控制器与档位控制板相连，档位控制板的输出端连接控制板的输入端，控制板的输出端连接移相板的输入端、第一转子电阻切换晶闸管组的输入端、第二转子电阻切换晶闸管组的输入端，移相板的输出端连接触发板输入端，触发板的输出端连接定子晶闸管组，定子晶闸管组连接主传动电动机，控制板连接显示板的输入端，第一转子电阻切换晶闸管组的输出端和第二转子电阻切换晶闸管组的输出端连接转子回路外接电阻，电源板与移相板、触发板、控制板、显示板相连，制动器断路器与主断路器相连，制动器断路器与交流接触器串联连接，交流接触器与制动器电动机相连，其特征在于：所述起重机电气控制的方法，上升运行：当主令控制器开启档位控制板上升1档或2档或3档或4档时，定子晶闸管组中正向晶闸管组以相应的触发角导通，主传动电动机得电建立正向电磁转矩，经延时后制动器控制单元的交流接触器闭合，制动器电动机得电，电磁抱闸打开，主传动电动机启动，比较主令控制器给定信号和转速反馈信号，调整主传动电动机的转速，主传动电动机在闭环状态下运行，当主传动电动机转速达到50％额定转速时，第二转子电阻切换晶闸管组导通，部分转子回路外接电阻被短接，当主传动电动机转速达到75％额定转速时，第一转子电阻切换晶闸管组导通，全部转子回路外接电阻被短接，主传动电动机在开环状态下运行，当主传动电动机运行于档位控制板1档或2档或3档时，第一转子电阻切换晶闸管组和第二转子电阻切换晶闸管组断开，两级转子回路外接电阻再次被接入转子回路，主传动电动机重新回到闭环状态下运行，当主令控制器给定信号为零位时，通过调整定子晶闸管组中晶闸管的触发角使主传动电动机转速降低，当主传动电动机转速低于设定值时，制动器控制单元的交流接触器断开，电磁抱闸闭合，经停车断电延时时间后，主传动电动机断电；重载下降运行：当主令控制器开启档位控制板下降1档或2档或3档时，首先定子晶闸管组中正向晶闸管组导通，此时主传动电动机输出的是正向电磁转矩，正向电磁转矩小于负载转矩，因此主传动电动机进入倒拉反转状态，主传动电动机在闭环状态下运行，当主令控制器开启档位控制板4档时，定子晶闸管组中正向晶闸管组截止，定子晶闸管组中反向晶闸管组导通，主传动电动机输出反向电磁转矩，在电磁转矩和负载转矩的共同作用下，主传动电动机反向加速，当主传动电动机转速增至50％额定转速时，第二转子电阻切换晶闸管组导通，部分转子回路外接电阻被短接；当主传动电动机转速增至75％额定转速时，第一转子电阻切换晶闸管组导通，全部转子回路外接电阻被短接，主传动电动机在开环状态下运行，主传动电动机转速大于同步转速时，主传动电动机进入再生发电制动状态，当主令控制器回到档位控制板1档或2档或3档时，两级转子回路外接电阻再次被接入转子回路，定子晶闸管组中反向晶闸管组截止，定子晶闸管组中正向晶闸管组导通，主传动电动机在重新进入闭环状态下运行，当主令控制器回到零位时，主传动电动机输出正向电磁转矩进行制动，当主传动电动机转速低于设定值时，制动器控制单元的交流接触器断开，电磁抱闸闭合，经停车断电延时时间后，主传动电动机断电；轻载下降运行：当主令控制器开启档位控制板下降1档或2档或3档时,首先定子晶闸管组中正向晶闸管组导通,主传动电动机输出的是正向电磁转矩,若主传动电动机不动或下降速度极慢,则判断为轻载，此时定子晶闸管组中正向晶闸管组截止，定子晶闸管组中反向晶闸管组导通，主传动电动机输出的是反向电磁转矩，主传动电动机在反向电磁转矩和负载转矩作用下加速，当主令控制器开启档位控制板4档时，定子晶闸管组中正向晶闸管组截止，定子晶闸管组中反向晶闸管组导通，主传动电动机直接进入反转运行状态，当主传动电动机转速增至50％额定转速时，第二转子电阻切换晶闸管组导通，部分转子回路外接电阻被短接，当主传动电动机转速增至75％额定转速时，第一转子电阻切换晶闸管组导通，全部转子回路外接电阻被短接，主传动电动机在开环状态下运行，主传动电动机转速大于同步转速时，主传动电动机进入再生发电制动状态，当主令控制器回到档位控制板1档或2档或3档时，两级转子回路外接电阻再次被接入转子回路，定子晶闸管组中反向晶闸管组截止，定子晶闸管组中正向晶闸管组导通，主传动电动机在重新进入闭环状态下运行，当主令控制器回到零位时，主传动电动机输出正向电磁转矩进行制动，当主传动电动机转速低于设定值时，制动器控制单元的交流接触器断开，电磁抱闸闭合，经停车断电延时时间后，主传动电动机断电。