[发明专利]一种起重机械的线路电压降自动检测控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种起重机械的线路电压降自动检测控制方法。

背景技术

目前，国内各港口纷纷采用“油改电”技术来解决柴油发动机带来的高能耗、高成本、高污染、高噪声、维护量大等缺点，即用三相四线制的市电通过高架滑触线供电的方式来替代原柴油发动机组提供的动力，轮胎吊是一种广泛用在港口装卸集装箱的起重机械，原主要配备的机构是：柴油发动机、发电机、调速电控系统、机械驱动系统、制动系统、指令系统、反馈系统等，采用“油改电”技术后，去掉了柴油发动机、发电机，用市电通过高架滑触线来供电。该起重机械存在的缺陷是，当在远离供电变压器或两台轮胎吊处在相邻位置且离电源变压器较远作业时，其运行时的电流在较长的线路上产生电压降，使调速电控系统的工作电压急剧下降，从而带来极大的负面影响。例如，对于现有的调速电控系统主要包括PLC控制模块、变频调速系统和电机、电压检测模块和故障保护模块等，其中变频调速系统采用日本安川电气公司生产的686CR5变频调速系统，PLC控制模块由负荷运行工况数据处理模块、电流反馈模块、指令数据处理模块、速度控制模块以及速度反馈模块组成，如图1所示。当给出起升指令后，通过指令数据处理模块、速度控制模块使电机M工作，如果变频调速系统的三相电源因某种因素而引起低电压，通过电压检测模块，启动故障保护机构，使之停止工作。很容易看出，此调速电控系统有电压检测的保护功能，但不能改变变频调速系统的运行方式，不能使原由影响低电压的因素得到改变。

现有的调速电控系统产生低电压的原因：

1)供电资源紧缺。季节性用电高峰或电源容量小于装机容量，一般情况下，电力变压器工作在50％～70％的利用率的情况下较佳，在装机设备运行的容量超出变压器额定容量的时间或机遇较多时；季节性的气候极端温度、区域性供电设备故障而引起用电紧张时会产生压降。

2)供电线路过长。供电线路的总阻抗超出范围，电压降过大。

3)负载过于集中。实际应用中，“油改电”轮胎吊通过受电装置与铜滑线接触受电，铜滑线总长1220米，采用三相四线供电，在1220米之间每间距400米左右各配备一套10000伏/460伏的电力变压器供电给滑触线。总长1220米铜滑线路之间设有3～4台“油改电”轮胎吊进行作业，如2台或更多轮吊相互靠拢、且离变压器较远的距离，同时起升吊集装箱时，就会产生800安培左右的电流，由变压器端流向其2台轮吊，如果变压器距离2台轮吊100米的话，在这段铜滑线上流过800安培左右的电流就足以使其产生相当大的电压降，使2台轮吊变频调速器的输入端的电压很快衰减，可在2秒钟内由460伏降到390伏左右。

如果电压降至变频调速系统所设置的临界电压值时，产生连同PLC控制模块突然断电的保护动作，虽说是断电保护动作，其实是牺牲了元气件、变频调速系统的使用寿命，来换取保证调速电控系统不被损坏而已，所以其危害是给起重机械带来冲击，直接影响起重机械的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效的控制变频调速系统的运行方式，使加速的电机在电压降至允许临界范围的前一刻，不再加速，保持当时即时速度而使起重机械供电线路电压不再往下降的自动检测控制方法。

本发明是这样来实现的：

一种起重机械的线路电压降自动检测控制方法，包括如下步骤：

1)初始化过程中，输入变频调速系统直流端的临界工作电压U_临界；以及达到临界工作电压U_临界时，变频调速系统所允许的最大速度V_Max和最小速度V_Min，并在最大速度V_Max和最小速度V_Min之间设定若干个比较速度值；

2)起重机械运行过程中，电压检测模块将采集到的变频调速系统直流端的即时电压U_即时输出到电压数据处理控制模块，电压数据处理控制模块将即时电压U_即时与临界工作电压U_临界比较；若等于临界工作电压U_临界，速度控制模块将速度反馈模块采集到的即时速度V_即时与若干个比较速度值分别比较，将与即时速度V_即时之差值最小的一个比较速度值V_比较输出到变频调速系统，作为电机所要限速的速度值。