基于变频器的限速方法、装置和起重设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于变频器的限速方法、装置和起重设备，该限速方法通过实时检测起重设备负载下的检测频率，并将检测频率与设定频率进行比较；在设定频率大于检测频率情况下持续检测，当电机运行频率到达检测频率时，在预设延时时间之后，检测起重设备的负载转矩；依据负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于运行频率设定速度。本发明专利技术公开的起重设备限速方法和装置通过利用变频器自身根据负载转矩检测负载，并根据本身的负载能力分别对包括上行和下行的过程进行限速，在传感器故障或失效时，该变频器本身也可以提供重载限速保护，从而增加应用该变频器的起重设备的安全性和限速保护，进而防止起重设备出现溜车和/或溜钩现象。

【技术实现步骤摘要】
基于变频器的限速方法、装置和起重设备
本专利技术属于电气传动
，尤其是，涉及一种基于变频器的限速方法、装置和起重设备。
技术介绍
当前在起重机行业中，针对起重机的控制方面多采用PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)和变频器(PLC+变频器)的控制模式，其中，PLC用于进行逻辑控制，变频器用于驱动部分的控制。在现有的起重机上安装传感器用于检测起重机的负载大小，并将检测到的负载大小值传送至PLC中，由PLC根据当前起重机的负载进行判断，得出当前起重机所应该具有的速度，从而控制变频器使驱动部分输出当前应该具有的速度。但是，在现有技术中，因过渡依赖于传感器，一旦传感器检测有误或者失效，PLC将不能或者无法根据负载进行判断并得出当前该具有的速度，尤其是当负载较重且起重机运行到高速时，无法对当前起重机的速度进行限制，会导致出现溜车和/或溜钩现象。因此，当前需要一种新的起重机限速的方案以避免上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开了一种基于变频器的限速方法、装置和起重设备，以实现更安全且有效的限速保护，防止出现溜车和/或溜钩现象的目的。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术公开的第一方面的技术方案，提供了一种起重设备限速方法，应用于变频器，包括：实时检测起重设备负载下的检测频率，并将所述检测频率与设定频率进行比较；在所述设定频率大于所述检测频率的情况下持续检测，当电机运行频率到达所述检测频率时，在预设延时时间之后，检测所述起重设备的负载转矩；依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度。优选的，依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度，包括：依据所述负载转矩、所述电机的额定频率和变频器的功率上限值进行计算，得到限速频率，其中，所述功率上限值当所述电机处于上行状态时为电动功率上限值，当所述电机处于下行状态时为发电功率上限值；判断所述限速频率是否大于或等于所述变频器的最大运行频率；若否，则判断所述限速频率是否小于所述设定频率，如小于所述设定频率，则确定起重设备在当前负载下的运行频率为所述限速频率，并以所述限速频率运行；若是，则将所述变频器的最大运行频率赋值于所述限速频率，得到变更后的限速频率；判断所述变更后的限速频率是否小于所述设定频率；若小于，则确定起重设备在当前负载下的运行频率为所述变更后的限速频率，并所述变更后的限速频率运行。优选的，依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度，包括：判断所述负载转矩是否大于或等于第一预设转矩限幅值；若是，则确定对应所述第一预设转矩限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行与所述设定频率的判断；若否，则执行判断所述负载转矩是否大于或等于下一预设转矩限幅值；在当前判断过程中，若所述负载转矩大于或等于当前进行判断的预设限幅值，则确定对应所述预设限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行与所述设定频率的判断；若所述负载转矩小于当前进行判断的预设限幅值，则继续执行判断所述负载转矩是否大于或等于下一预设转矩限幅值；直至执行判断所述负载转矩是否大于或等于第N预设转矩限幅值；若是，则确定对应所述第N预设转矩限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行与所述设定频率的判断；所述执行与所述设定频率的判断包括：判断确定的所述起重设备在当前负载下的限速频率是否小于所述设定频率；若是，则将所述起重设备在当前负载下的限速频率赋值于所述设定频率，并基于变更后的设定频率设定速度；其中，N的取值范围为2～n，n为大于2小于最大负载转矩的正整数，所述第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值的取值为由大至小，对应的第一限速频率至第N限速频率的取值为由小至大，当所述电机处于上行状态时所述第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值为第一上行预设转矩限幅值至第N上行预设转矩限幅值，当所述电机处于下行状态时所述第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值为第一下行预设转矩限幅值至第N下行预设转矩限幅值。优选的，还包括：在开闭环状态切换过程中或位于不同机械结构的起重设备中，通过同一负载在不同状态或不同机械机构中进行测试获取的转矩差值对转矩微调增益进行调整；其中，所述转矩微调增益对第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值均有效。本专利技术公开的第二方面的技术方案，还提供了一种起重设备限速装置，应用于变频器，包括：比较模块，用于实时检测起重设备负载下的检测频率，并将所述检测频率与设定频率进行比较；检测模块，用于在所述设定频率大于所述检测频率情况下持续检测，当电机运行频率到达所述检测频率时，在预设延时时间之后，检测所述起重设备的负载转矩；限速模块，用于依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度。优选的，所述限速模块包括：计算单元，用于依据所述负载转矩、所述电机的额定频率和变频器的功率上限值进行计算，得到限速频率；其中，所述功率上限值当所述电机处于上行状态时为电动功率上限值，当所述电机处于下行状态时为发电功率上限值；第一判断单元，用于判断所述限速频率是否大于或等于所述变频器的最大运行频率；变更单元，用于在所述限速频率大于或等于所述变频器的最大运行频率的情况下，将所述变频器的最大运行频率赋值于所述限速频率，得到变更后的限速频率，并执行第二判断单元；第二判断单元，用于在所述限速频率小于所述变频器的最大运行频率的情况下，判断所述限速频率是否小于所述设定频率；或者，在执行变更单元，得到所述变更后的限速频率之后，判断所述变更后的限速频率是否小于所述设定频率；第一限速单元，用于在所述限速频率小于所述设定频率的情况下，确定起重设备在当前负载下的运行频率为所述限速频率，并以所述限速频率运行；或者，在所述变更后的限速频率小于所述设定频率，则确定起重设备在当前负载下的运行频率为所述变更后的限速频率，并所述变更后的限速频率运行。优选的，所述限速模块包括：起始判断单元，用于判断所述负载转矩是否大于或等于第一预设转矩限幅值；第一确定单元，用于在所述负载转矩大于或等于第一预设转矩限幅值的情况下，确定对应所述第一预设转矩限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行最终判断单元；中间判断单元，用于在所述负载转矩小于所述第一预设转矩限幅值的情况下，执行判断所述负载转矩是否大于或等于下一预设转矩限幅值；以及若所述负载转矩小于当前进行判断的预设限幅值，则继续执行判断所述负载转矩是否大于或等于下一预设转矩限幅值，并依据判断结果执行中间确定单元或第N判断单元；中间确定单元，用于在中间判断单元执行的当前判断过程中，若所述负载转矩大于或等于当前进行判断的预设限幅值，则确定对应所述预设限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行所述最终判断单元；第N判断单元，用于执行判断所述负载转矩是否大于或等于第N预设转矩限幅值；第N确定单元，用于在所述负载转矩大于或等于所述第N预设转矩限幅值的情况下，确定对应所述第N预设转矩限幅值的第N限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行所述最终判断单元；最终判断单元，用于判断确定的所述起重设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重设备限速方法，其特征在于，应用于变频器，包括：实时检测起重设备负载下的检测频率，并将所述检测频率与设定频率进行比较；在所述设定频率大于所述检测频率的情况下持续检测，当电机运行频率到达所述检测频率时，在预设延时时间之后，检测所述起重设备的负载转矩；依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度。

【技术特征摘要】
1.一种起重设备限速方法，其特征在于，应用于变频器，包括：实时检测起重设备负载下的检测频率，并将所述检测频率与设定频率进行比较；在所述设定频率大于所述检测频率的情况下持续检测，当电机运行频率到达所述检测频率时，在预设延时时间之后，检测所述起重设备的负载转矩；依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度，包括：依据所述负载转矩、所述电机的额定频率和变频器的功率上限值进行计算，得到限速频率，其中，所述功率上限值当所述电机处于上行状态时为电动功率上限值，当所述电机处于下行状态时为发电功率上限值；判断所述限速频率是否大于或等于所述变频器的最大运行频率；若否，则判断所述限速频率是否小于所述设定频率，如小于所述设定频率，则确定起重设备在当前负载下的运行频率为所述限速频率，并以所述限速频率运行；若是，则将所述变频器的最大运行频率赋值于所述限速频率，得到变更后的限速频率；判断所述变更后的限速频率是否小于所述设定频率；若小于，则确定起重设备在当前负载下的运行频率为所述变更后的限速频率，并所述变更后的限速频率运行。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率设定速度，包括：判断所述负载转矩是否大于或等于第一预设转矩限幅值；若是，则确定对应所述第一预设转矩限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行与所述设定频率的判断；若否，则执行判断所述负载转矩是否大于或等于下一预设转矩限幅值；在当前判断过程中，若所述负载转矩大于或等于当前进行判断的预设限幅值，则确定对应所述预设限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行与所述设定频率的判断；若所述负载转矩小于当前进行判断的预设限幅值，则继续执行判断所述负载转矩是否大于或等于下一预设转矩限幅值；直至执行判断所述负载转矩是否大于或等于第N预设转矩限幅值；若是，则确定对应所述第N预设转矩限幅值的限速频率为起重设备在当前负载下的限速频率，并执行与所述设定频率的判断；所述执行与所述设定频率的判断包括：判断确定的所述起重设备在当前负载下的限速频率是否小于所述设定频率；若是，则将所述起重设备在当前负载下的限速频率赋值于所述设定频率，并基于变更后的设定频率设定速度；其中，N的取值范围为2～n，n为大于2小于最大负载转矩的正整数，所述第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值的取值为由大至小，对应的第一限速频率至第N限速频率的取值为由小至大，当所述电机处于上行状态时所述第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值为第一上行预设转矩限幅值至第N上行预设转矩限幅值，当所述电机处于下行状态时所述第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值为第一下行预设转矩限幅值至第N下行预设转矩限幅值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：在开闭环状态切换过程中或位于不同机械结构的起重设备中，通过同一负载在不同状态或不同机械机构中进行测试获取的转矩差值对转矩微调增益进行调整；其中，所述转矩微调增益对第一预设转矩限幅值至第N预设转矩限幅值均有效。5.一种起重设备限速装置，其特征在于，应用于变频器，包括：比较模块，用于实时检测起重设备负载下的检测频率，并将所述检测频率与设定频率进行比较；检测模块，用于在所述设定频率大于所述检测频率情况下持续检测，当电机运行频率到达所述检测频率时，在预设延时时间之后，检测所述起重设备的负载转矩；限速模块，用于依据所述负载转矩确定起重设备在当前负载下的运行频率，并基于所述运行频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金辉，陈为，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44