[发明专利]功率法起重机超载检测方法

说明书

技术领域

本发明属于起重机安全保护领域，尤其是一种功率法起重机超载检测方法。

背景技术

目前，起重机被广泛应用于货场、车间等场合用于吊装货物，其工作特点是启动频繁、起重量不确定，在工作过程中经常会出现超载的情况。当起重机超载运行时，会使起重机的部件造成损坏，缩短起重机的使用寿命，严重时会造成安全事故。为了防止起重机超载运行对起重机的破坏，避免起重机的险兆事故，延长起重机的使用寿命，需要对起重机进行超载限制。对起重机进行超载限制方法，通常是在起重机上安装起重量限制器，利用其检测载荷重量，防止起重机出现超载作业险情。

现有的起重限制器主要采用如下两种方法来实现对载荷重量的检测：1、采用安装重量传感器的方法，其利用载荷引起的机械变形与载荷重量之间的函数关系进行载荷重量的检测。其存在的不足是：检测载荷重量的反应时间长、不便于安装、影响载荷的起升高度、适用范围窄等问题；2、采用检测电动机的工作电流的方法，其通过载荷重量与电动机的工作电流之间的关系进行载荷重量的检测。其存在的问题是：由于影响电动机的工作电流的因素较多，实际工作电流并不能准确反映载荷重量，从而造成检测载荷重量的准确度较低、对电压波动的适应能力差以及必须使用标准砝码校准带来的安装繁琐等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测方法科学可靠、准确度高、反应快、便于安装、适用范围广泛的功率法起重机超载检测方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种功率法起重机超载检测方法，包括如下步骤：

(1)检测电动机的工作电压及电动机的工作电流；

(2)按照下述数学模型计算起重机的载荷重量：

m＝KηUICOSΦ/gv

式中：m为起重机的载荷重量，K为系数，U为电动机的工作电压，I为电动机的工作电流，COSΦ为电动机的功率因数，η为起重机的起重效率，v为载荷起升速度，g为载荷重量的重力加速度；

(3)将计算出的载荷重量与起重机的额定载荷比较，判断超载情况。

而且，所述的电动机的功率因数COSΦ、起重机的起重效率η、载荷起升速度v及载荷重量的重力加速度g和系数K采用标定方法或型式试验方法获得。

本发明的优点和积极效果是：

1.本检测方法根据能量守恒定律实现对起重机载荷重量的检测。在检测过程中，不使用重量传感器，不受电压波动的影响，不需要使用标准砝码校准，而是需要用户同时提供载荷起升速度、电机功率(UI)、额定起重量三个参数，利用功率关系实现对起重机载重进行检测，其检测方法设计原理科学可靠、实用性强，检测准确度高、反应快、便于安装。

2.本检测方法充分利用起重机自身的特征参数，如载荷起升速度V、起重效率η、功率因数COSΦ等参数，其实现方法科学合理，可以快速准确地对起重量进行检测并对出现超载情况进行处理。

3、本检测方法在对起重机进行超载限制保护之外，还可以对起重机进行电流保护、电压保护和相序保护，可以全面保护起重机的运行安全。

4.本检测方法可以用在各种类型以电机驱动的起重机械上，其适用范围广泛。

5.本发明通过检测电动机的工作电压和工作电流并结合用户提供的载荷起升速度及电动机相关参数实现对起重机载荷重量的检测，不使用重量传感器，不受电压波动的影响，不需要使用标准砝码校准，具有响应速度快、准确度高、使用范围广泛等特点。

附图说明

图1是本发明所使用的检测电路方框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种功率法起重机超载检测方法，可以在如图1所示的检测电路上实现。该检测电路由微处理器、电流采样模块、电压采样模块、报警模块及输入模块构成，输入模块与微处理器的I/O接口相连接；电流采样模块及电压采样模块的一端与电动机相连接，另一端与微处理器的I/O接口相连接，电流采样模块及电压采样模块分别采集电动机的电流和电压信号并将其转换为数字信号送入微处理器中，微处理器通过内置的处理软件对采集的电压及电流数据以及预置的各种参数进行处理，微处理器通过I/O接口与报警模块及电器控制箱相连接，对于超载的情况将进行报警并通过电器控制箱切断上升电源。

一种功率法起重机超载检测方法是通过如下步骤实现的：

(1)通过电压采样模块及电流采样模块分别对电动机的工作电压及工作电流进行检测，检测的结果被传送到微处理器内；

(2)按照下述数学模型计算起重机的载荷重量：