[发明专利]一种波浪补偿起重机的电气系统

摘要

本发明公开了一种波浪补偿起重机的电气系统，转速控制精准，瞬时响应性能高，安全保护功能可以满足规范要求。其技术方案为：动力控制设备使用断路器、快速熔断器、软启动器顺序连接来控制油泵电机；起升控制回路中PLC通过现场总线连接HNC控制器，HNC控制器输出信号给专用放大器，专用放大器输出控制电流到二次马达比例阀，二次马达反馈转速和摆角到HNC控制器。回转变幅机构控制装置中PLC输出信号到普通放大器来控制变幅回转机构对应的比例阀。在起重机保护装置中，回转、变幅、起升配置绝对值编码器进行行程保护，起升另外配置上极限限位，配置重量传感器进行力矩保护。

主权项

1.一种波浪补偿起重机的电气系统，其特征在于，包括动力控制保护装置、起升机构控制装置、回转变幅机构控制装置、以及起重机保护装置，其中动力控制保护装置实现起重机的液压油泵的启动和保护以及起重机的照明和控制系统的配电，起升机构控制装置在波浪补偿运行时实现满足波浪补偿的马达运动控制，回转变幅机构控制装置实现对起重机的液压油缸和回转机构马达的运动控制，起重机保护装置通过配备机构行程限位保护功能和力矩保护功能实现对起重机的保护；其中动力控制保护装置包括串联连接的进线主断路器、第一保护断路器、快速熔断器、软启动器、油泵电机元件，其中进线主断路器用于短路保护，第一保护断路器用于对油泵电机元件的短路和过载保护，快速熔断器用于保护软启动器，软启动器用于实现油泵电机元件的斜坡启动；动力控制保护装置还包括起重机的液压冷却风机的保护和启动控制组件，起重机的液压油箱加热器的保护和启动控制组件，串联连接的保护变压器的第二保护断路器、用于生成照明用电和控制用电的照明变压器、和输出开关，串联连接的控制隔离变压器的第三保护断路器、用于产生隔离的控制电的隔离变压器，用电设备上的微型断路器；动力控制保护装置还包括为可编程逻辑控制器提供控制电源的第一开关电源及其微型断路器、为比例阀提供电源的第二开关电源及其微型断路器、为电磁阀提供电源的第三开关电源及其微型断路器；起升机构控制装置包括起升机构控制手柄、安装在起升机构卷轴同轴的第一卷筒绝对值编码器、起升限位器、运动参考单元、可编程逻辑控制器、液压二次马达控制器、第一起升机构放大器、第二起升机构放大器、第一马达、第二马达，其中起升机构控制手柄的输出端连接可编程逻辑控制器，第一卷筒绝对值编码器、起升限位器、和运动参考单元的输出端连接可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器的输出端连接液压二次马达控制器，液压二次马达控制器的两个输出端分别通过第一起升机构放大器和第二起升机构放大器连接第一马达和第二马达，第一卷筒绝对值编码器连续反馈起升机构卷筒的旋转圈数和当前圈数内的角度位置，起升限位器用于对起升高度进行限制，液压二次马达控制器用于实现马达的转速控制和力矩控制，运动参考单元用于测量出波浪信号后发送给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器通过波浪补偿算法计算出马达速度期望值，液压二次马达控制器将电信号通过第一起升机构放大器和第二起升机构放大器的放大后控制第一马达和第二马达的运作；其中第一马达中包括第一比例阀元件、第一转速信号元件、第一摆角信号元件，第二马达中包括第二比例阀元件、第二转速信号元件、第二摆角信号元件，第一起升机构放大器的比例阀电流信号传送到第一比例阀元件，第一摆角信号元件将第一马达的摆角的变化反馈回二次马达控制器，用以实现对第一马达的摆角位置的修正，第一转速信号元件反馈回二次马达控制器以使其动态调整摆角信号以追踪速度，第二起升机构放大器的比例阀电流信号传送到第二比例阀元件，第二摆角信号元件将第二马达的摆角的变化反馈回二次马达控制器，用以实现对第二马达的摆角位置的修正，第二转速信号元件反馈回二次马达控制器以使其动态调整摆角信号以追踪速度；回转变幅机构控制装置包括回转变幅控制手柄、变幅绝对值编码器、回转绝对值编码器、可编程逻辑控制器、第一普通放大器、第二普通放大器、变幅油缸比例阀、回转马达比例阀、变幅油缸和回转马达，其中回转变幅控制手柄输出的幅度和方向信号传输至可编程逻辑控制器，安装在臂架铰点的变幅绝对值编码器读取变幅的角度并输出至可编程逻辑控制器，回转绝对值编码器采集回转机构的运行角度并输出至可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器在收到信号后进行保护逻辑信号判断再送入第一普通放大器和第二普通放大器，经第一普通放大器将信号转换为驱动比例阀的大电流信号后再传输至变幅油缸比例阀，经第二普通放大器将信号转换为驱动比例阀的大电流信号后再传输至回转马达比例阀，变幅油缸比例阀根据得到的电流方向和大小调节多路阀中对应变幅机构的液压油路，使得变幅油缸进行动作，回转马达比例阀改变回转马达的液压油流量和流向从而控制回转马达的运行；在起重机保护装置中，在副臂架上安装销轴式重量传感器，第二卷筒绝对值编码器安装在起升卷筒侧，变幅绝对值编码器安装在主臂架和回转机构之间，回转绝对值编码器安装在基座内部，销轴式重量传感器、第二卷筒绝对值编码器、变幅绝对值编码器和回转绝对值编码器输出的信号通过力矩限制的处理，检测起重机的幅度和载重量。