[实用新型]一种新型的起重机速度自动控制装置

摘要

一种新型的起重机速度自动控制装置涉及一种起重设备，尤其是起重机的速度自动控制装置。该装置是一种电控柜，包括速度变换装置、机构速度设定器，速度反馈放大器、电压频率转换器、脉宽调制器、光电耦合环节、智能功率放大模块、功率开关模块、脉宽调制开关，转子回路串联的电阻器、三相整流模块、供电制动开关、转子电流检测装置、短路开关、电机正反转接触器、逻辑控制器、电机速度检测开关、反相器。采用大功率脉宽调制器控制绕线电机转子电流、转矩、速度，实现起重机速度的自动控制。构思新颖、结构紧凑、自动控制、维护方便，可大范围调节速度，用于起升机构可节能，用于大功率高压电机控制，可降低设备成本90％。可广泛运用于所有起重机械。

主权项

一种新型的起重机速度自动控制装置，其特征在于：该装置是一种电控柜装置，包括速度变换装置(1)、机构速度设定器(2)、速度反馈放大器FD(3)、UF/IF电压频率转换器(4)、脉宽调制器(5)、光电耦合环节(6)、智能功率放大模块(7)、功率开关模块(8)、脉宽调制开关(9)、转子回路串联的电阻器(10)、三相整流模块(11)、供电制动开关(12)、转子电流检测装置(13)、短路开关(15)、异步电机正反转接触器(16)、逻辑控制器(17)、电机速度检测开关(19)、供电电源(20)、反相器(21)，所有的器件都安装在电控柜中，电控柜有两个接口，一个与供电电源联接，另一个与被控制的绕线式电机联接；所述的速度变换装置(1)其输入信号为电动机转子电压，其频率与幅值都在变化，输出则为与转子频率成比例的直流电压UB，当定子绕组通电时，转子感应电压的频率与电机速度有关，电机速度越低，这个直流电压越高，电机速度越高则这个直流电压UB越低；所述的机构速度设定器(2)，其设定电压UG设上升四档、，下降四档；所述的速度反馈放大器FD(3)，它综合了三个输入信号，来自给定装置的电压，来自速度变换的信号UB及电流截止负反馈信号UF2，并对三个信号进行PID运算，运算的结果输出电压UF送入UF/IF电压/频率转换器(4)的输入端，所述的UF/IF电压频率转变器(4)是一个用来把放大器的输出信号转换成相应的电流的装置，环节的输出电流IF正比于输入电压UF；所述的脉宽调制器(5)，有三个输入端，G端——控制端，受IF的作用，D端——电源端，S端——脉宽调制器输出端，当IF发生变化时，输出脉宽调制端S的波形及平均值示出相应的变化，输出PWM信号；所述的光电耦合环节(6)，用于把脉宽调制脉冲经过光电耦合器传递到下一环节，光电耦合环节起到把控制电路与功率模块隔离开来；所述的智能功率放大模块(7)，产生用于驱动功率开关的控制脉冲，它应具有足够的驱动功率、幅值、脉冲陡度及快速反应能力以及各种保护功能，能防止干扰脉冲并产生故障状态下的关断脉冲；所述的功率开关模块(8)，由大功率的IGBT及相应的箝位电路、快速恢复整流管、电阻电容组成，可以防止di/dt对IGBT的击穿，功率开关模块产生大功率PWM脉冲，根据调节放大器的信号自动调节与控制转子电流及电机之转速；所述的脉宽调制开关(9)，当脉宽调制器工作时闭合，给转子电流构成必要的通路；所述的转子回路串联的电阻器(10)，用以改善调速时机械特性；所述的三相整流模块(11)，是把转子电压整流成直流电作PWM脉宽调制器的电源；所述的供电制动开关(12)，下降时，电机作能耗制动运行，整流模块输出直流送入电机定子绕组作制动电流；所述的转子电流检测装置(13)，由一些肖特基二极管组成的整流电路，把转子电流变化快速的送给放大器，使其产生过流截止作用，抑制过电流过程的发生；所述的短路开关(15)，只在某些情况下切除其作用，使之进入常规控制状态；所述的异步电机正反转接触器(16)，根据逻辑检测环节的输出信号，控制电机做正向提升，能耗制动下放与再生制动下放三种状态下工作；所述的逻辑控制器(17)，它在速度检测开关(19)及速度设定器(2)两个信号控制下，产生正向提升，能耗下降或再生下降信号；所述的电机速度检测开关(19)，检测电机速度有无；所述的被控电动机(18)，即起重机机构用绕线式电动机，在大功率脉冲调制器控制下，电机按期望的规律自动调节电机之转速使其等于速度设定器(2)所设定值，电机在三相380V交流电压下工作；供电电源(20)，为三相交流电源；所述的反相器(21)，把指令信号反向，作为下降给定。