[发明专利]多吊点起重机电气控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超大吨位起重机，尤其涉及海上钻井平台整体对接及制造用的多吊点起重机的电气控制方案。

背景技术

目前起升机构电气同步控制最多为4个吊点，且其所吊载荷为均匀载荷，卷筒的钢丝绳为单层缠绕，控制方式比较简单，四个卷扬系统可以采用同一个速度给定信号来保证四个卷扬系统的速度同步控制。同时采用外部位置检测来判断4个卷扬系统吊点高度是否超差，一但超过允许值将通过驱动装置的附加给定来使超差的机构跟随，最终达到4套卷扬系统速度同步和位置同步。但是这种简单的起升机构不能够满足大吨位设备平稳起吊，所以就需要超大吨位多吊点桥式起重机进行起吊，满足整体吊装钻井平台等大型组装工程的要求，目前国际上还没有这种类型和起吊方式的起重机，其电气控制系统方案的设计也没有类似可以参考的，多吊点不是简单的起升机构增加，由于是不均匀载荷，每个电机出力不同，同时也需要起升机构的速度可以不同步；而且其中卷扬系统卷筒钢丝绳为多层缠绕，其相对于同一个电机的转速每一层卷筒的线速度不同，钢丝绳承受的拉力不同如果力的分配不合理，可能造成有的电机不出力，有的电机过载而导致系统不能稳定运行等等，所以多套卷扬系统共同吊运载荷组成一个复杂的多吊点超静定系统，对力的分配比4吊点控制要复杂得多，稳定性、同步性极为重要，如果这些问题没有解决就会在吊运过程中存在着很大的安全隐患。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，研制一种系统稳定、起吊平稳、起吊灵活的超大吨位多吊点起重机电气控制系统；本发明采用的技术手段如下：

一种多吊点起重机电气控制方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：

a、准备模式，在该模式下选定参与工作的起升机构，检测高低压配电系统，主驱动系统，控制系统等无故障后，在上位机输入被吊物的预估重量，该重量作为悬停模式的参考重量；

b、钢丝绳预张紧模式，此时各起升电机采用转矩控制，各吊点的吊钩组及机械附件总重与钢丝绳的重量之和乘以相关系数作为逆变器转矩给定值，后参与工作的电机一起运行，以给定的转矩低速运行，当检测到电机转速为零且称重传感器的数值达到转矩设定值后，预张紧结束，电机在保持给定力矩时，机械制动器制动，待所有参与工作的电机结束预张紧后，此时各参与工作的起升机构高度坐标即被记忆，作为悬停模式调平时的坐标平面；

c、悬停模式，进入悬停模式后，各起升电机采用速度控制，由控制器设定电机转矩限幅值，该值为在单机构额定起重量，启动机构使其上升，参与工作的电机一起运行，把载荷逐渐吊起，此时进行逆变器的速度给定，为钢丝绳线速度给定，其中位置修正和目标力修正不使能，载荷调平后，确定各点的目标拉力，后由称重传感器将参与起吊的各机构拉力值传给控制器，经过控制器程序计算出被吊物的质心位置，然后由控制器计算出各起吊点的目标拉力，该值将在联合起吊模式时使用，完成调平和目标拉力范围确定后，可进入联合起吊模式，此时各工作机构的坐标值和目标拉力被系统记忆，用于联合起吊模式；

d、联合起吊模式，进入联合起吊模式，各起升电机采用速度控制，电机的转矩限幅同悬停模式相同，此时进行逆变器的速度给定，为钢丝绳线速度给定，当各起吊点构成的坐标平面与悬停模式时记忆的坐标平面不平行，且超过设定值时，进行位置修正，当某个起升机构的拉力值低于目标拉力值的下限或高于目标拉力值的上限后，系统进行目标力修正，修正时每组内的拉力总和保持不变，位置修正和目标力修正均采用滞回比较形式修正，待平面平行，各吊点的拉力在设定值范围内后平稳起吊。

所述的步骤b在计算钢丝绳重量时，由挂钩点的高度和钢丝绳的单位重量计算；且所述的系数同卷筒的钢丝绳层数，即卷筒的实际半径相关。

所述的步骤b中还包括在预张紧过程中，若出现钢丝绳松绳、脱槽等紧急情况，可立即将手动控制使其回零位，机械制动器立即制动的步骤。

所述的步骤c中若载荷超过桥机的起吊能力，或吊点布置不合理，个别卷扬机构的载荷超过其自身所能承载的最大起吊能力，载荷将无法被吊起或无法被整体吊起，此时应将载荷放下，后核对载荷总重量与准备模式时的预估重量是否吻合进行判断，如有较大偏差应检查称重传感器并重新计算载荷重量或重新布置吊耳位置。