[发明专利]一种起重机抓斗起升电机力矩平衡的控制系统

权利要求书

1.一种起重机抓斗起升电机力矩平衡的控制系统，其特征在于，包括由两块斗状颚板组成的抓斗、主令控制器、PLC、额定力矩相同的支持电机和开闭电机；

所述斗状颚板分别通过缠绕在相互独立的两个卷筒上的钢丝绳进行控制；

所述支持电机和开闭电机分别通过减速机与两个卷筒对应连接，用于带动卷筒转动进行钢丝绳的收放，从而控制抓斗运动；当支持电机和开闭电机以相同速度运行时，抓斗上升或下降，当支持电机和开闭电机以不同速度运行时，抓斗打开或关闭；

所述支持电机和开闭电机的转轴上均安装有脉冲编码器，脉冲编码器通过高速计数器与PLC连接，用于获取支持电机和开闭电机的转动速度和转动位移；

所述支持电机和开闭电机分别通过变频器与PLC连接，变频器根据PLC的控制指令调节支持电机和开闭电机的电源频率，从而控制支持电机和开闭电机的转速；

所述主令控制器用于将操作命令传输给PLC，PLC根据接收到的操作命令、支持电机和开闭电机的实时输出力矩以及支持电机和开闭电机的实时转动位移，输出相应的控制指令给支持电机和开闭电机的变频器，从而进行抓斗的运动控制。

2.如权利要求1所述的一种起重机抓斗起升电机力矩平衡的控制系统，其特征在于，在抓斗关闭后，PLC获取支持电机和开闭电机的实时输出力矩，通过比较输出力矩确定电机负载是否失衡，若电机负载失衡，则PLC根据支持电机和开闭电机的动态绳差生成补偿速度输出给支持电机或开闭电机的变频器，以调节相应电机的转速，进而实现电机负载平衡。

3.如权利要求2所述的一种起重机抓斗起升电机力矩平衡的控制系统，其特征在于，将支持电机和开闭电机的电流值作为各自的输出力矩，若开闭电机与支持电机的电流差值大于设定的力矩调整点，则表示支持电机的负载过大，需要将生成的补偿速度输出给支持电机，直至电机负载恢复平衡；若开闭电机与支持电机的电流差值小于设定的力矩平衡点，则表示电机负载处于平衡状态。

4.如权利要求2所述的一种起重机抓斗起升电机力矩平衡的控制系统，其特征在于，所述动态绳差的计算公式为：

Pos_sub＝(N₁/4+D)-(N₂/4+D)，

其中，Pos_sub表示动态绳差，N₁、N₂分别表示与支持电机和开闭电机相对应的高速计数器获取的编码器脉冲数，D为设定的自动开闭斗数据。

5.如权利要求4所述的一种起重机抓斗起升电机力矩平衡的控制系统，其特征在于，所述补偿速度的计算公式为：

其中，Speed_corr表示补偿速度，K为调整系数，表示取整。

6.如权利要求3所述的一种起重机抓斗起升电机力矩平衡的控制系统，其特征在于，所述力矩调整点的取值范围为支持电机和开闭电机额定力矩的10％～15％，所述力矩平衡点的取值范围为支持电机和开闭电机额定力矩的5％～10％。