一种起重机回转机构的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了提供了一种起重机回转机构的控制方法及控制系统，利用变频器对回转电机进行控制，当所述回转臂制动时，所述变频器通过软件算法驱动回转电机控制回转臂制动。本发明专利技术所述方法及系统可以取得与涡流控制相同的控制效果，且由于无需考虑涡流控制电路，所有电气设计变得更简单，回转电机也可以使用普通电机，选择面更广避免了使用涡流制动器时，可能产生的维护工作，提高了起重机整体的可靠性，且由于省去涡流制动器和控制器，从成本上也可以降低很多。

A control method and control system for a crane's rotary mechanism

The embodiment of the invention discloses a control method and a control system of a crane slewing mechanism, which controls the rotary motor by using a frequency converter. When the rotary arm is braking, the frequency converter drives the rotary motor to control the slewing arm braking by software algorithm. The method and system of the invention can obtain the same control effect and eddy current control, and without considering the eddy current control circuit, all electrical design easier, rotary motor can also use ordinary motor, a wider choice to avoid the use of eddy current brake, can make the maintenance work, improve the whole crane reliability, due to elimination of eddy current brake and controller, from the cost can also be reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种起重机回转机构的控制方法及控制系统
本专利技术涉及设计回转控制
，尤其涉及一种起重机回转机构的控制方法及控制系统。
技术介绍
为了平稳控制起重机回转机构的停机，目前起重机回转机构几乎都是带涡流的控制方式。回转机构由于回转臂很长，具有很大的惯量，停止的时候有很大的弹性形变。如果没有涡流制动器，在停止时很容易晃动，表现为定位不准，在某个位置来回摆动，给操作起重机带来很大的麻烦。为了解决这个问题，目前市场上大部分都是采用加涡流制动器的方式实现。涡流制动器在控制器合理的控制下能实现平稳停止。但是却有一个问题，涡流线圈由于长期通有电流，发热导致比较容易损坏，给维护带来麻烦，且带涡流制动的电机比普通电机也要贵很多，且需要涡流控制器(或涡流控制电路)，这样成本上也有很大缺陷。因此，现有技术需要进一步的改进。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种起重机回转机构的控制方法及控制系统，以解决现有技术中使用涡流控制器对回转臂制动时，涡流控制器成本高且难维修的问题。本专利技术实施例的第一方面提供一种起重机回转机构的控制方法，所述回转机构的回转臂由回转电机驱动控制；所述回转机构还包括：与回转电机电连接的变频器；所述控制方法包括：当所述回转臂制动时，所述变频器驱动并控制回转电机的电机转速和转动力矩变化；所述回转电机根据变频器控制的电机转速和转动力矩控制回转臂制动；所述电机转速和转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化。可选地，所述电机转速随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一减速阶段和第二减速阶段；所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一恒定阶段和线性减小阶段。可选地，所述电机转速随时间的变化呈阶段性线性变化所满足的函数关系式为：其中，0～t1时间段为第一减速阶段，t1～t2时间段为第二减速阶段；n为电机转速，t为制动计时时间，nset为设定电机转速，n1为制动转矩减小电机转速点，ne为电机额定转速；t1为制动转矩开始减小时的时间点，t2为电机转速为零时的时间点；tdec1为第一减速阶段额定转速减到零的时间值，tdec2为第二减速阶段额定转速减到零的时间值。可选地，所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化所满足的函数关系式为：T(t)＝-Tset((0≤t≤t1))；其中，0～t1时间段为第一恒定阶段，t1～t2时间段为线性减小阶段；t为制动计时时间，所述t以电机转速开始减速为计时起点，t1为制动转矩开始减小时的时间点，t2为电机转速为零时的时间点，ne为电机额定转速，k为制动转矩减小到设定转矩的倍数，n1为制动转矩减小电机转速点，Tset为设定制动转矩，tdec1为恒定阶段额定转速减到零中的时间值，tdec2为线性减小阶段额定转速减到零的时间值。可选地，所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化还包括：第二恒定阶段；所述第二恒定阶段为：当回转电机的电机转速减为零后，所述变频器控制回转电机以预设直流制动转矩控制回转臂保持固定状态。本专利技术实施例的第二方面公开了一种起重机回转机构的控制系统，所述控制系统包括：回转电机和回转臂；所述控制系统还包括：变频器；所述变频器，与所述回转电机电连接，用于当所述回转臂制动时，驱动并控制回转电机的电机转速和转动力矩变化；所述回转电机，用于根据变频器控制的电机转速和转动力矩控制回转臂制动；所述电机转速和转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化。可选地，所述电机转速随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一减速阶段和第二减速阶段；所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一恒定阶段和线性减小阶段。可选地，所述电机转速随时间的变化呈阶段性线性变化所满足的函数关系式为：其中，0～t1时间段为第一减速阶段，t1～t2时间段为第二减速阶段；n为电机转速，t为制动计时时间，nset为设定电机转速，n1为制动转矩减小电机转速点，ne为电机额定转速；t1为制动转矩开始减小时的时间点，t2为电机转速为零时的时间点；tdec1为第一减速阶段额定转速减到零的时间值，tdec2为第二减速阶段额定转速减到零的时间值。可选地，所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化所满足的函数关系式为：T(t)＝-Tset((0≤t≤t1))；其中，0～t1时间段为第一恒定阶段，t1～t2时间段为线性减小阶段；t为制动计时时间，所述t以电机转速开始减速为计时起点，t1为制动转矩开始减小的时间点，t2为电机转速为零时的时间点，ne为电机额定转速，k为制动转矩减小到设定转矩的倍数，n1为制动转矩减小电机转速点，Tset为设定制动转矩，tdec1为恒定阶段额定转速减到零的时间值，tdec2为线性减小阶段额定转速减到零的时间值。可选地，所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化还包括：第二恒定阶段；所述第二恒定阶段为：当回转电机的电机转速减为零后，所述变频器控制回转电机以预设直流制动转矩控制回转臂保持固定状态。本专利技术实施例提供的技术方案中，提供了一种起重机回转机构的控制方法及控制系统，利用变频器对回转电机进行控制，使得控制方式下回转臂平稳停止，可以取得与涡流控制相同的控制效果；且电气设计变得更简单(无需考虑涡流控制电路)；回转电机也可以使用普通电机，选择面更广避免了使用涡流制动器时，可能产生的维护工作，提高了起重机整体的可靠性，且由于省去涡流制动器和控制器，从成本上也可以降低很多。附图说明图1为本专利技术实施例所述起重机回转机构的控制方法的实施例示意图；图2为本专利技术实施例的所述电机制动参数随时间的变化呈阶段性线性变化曲线图。图3为本专利技术实施例中控制方法的软件实施步骤示意图。图4为本专利技术实施例所述起重机回转机构的控制系统的原理结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例的第一方面提供一种起重机回转机构的控制方法，所述回转机构的回转臂由回转电机驱动控制，所述回转机构还包括：与回转电机电连接的变频器。如图1所示，所述控制方法包括：步骤S1、当所述回转臂制动时，所述变频器驱动并控制回转电机的电机转速和转动力矩变化。步骤S2、所述回转电机根据变频器控制的电机转速和转动力矩控制回转臂制动。所述电机转速和转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化。上述步骤中使用变频器通过导线输出三相电压控制回转机构电机正传、反转或者停止；回转机构电机通过减速箱齿轮和回转臂相连，电机转动时控制回转臂向左或者向右转动。当驱动回转臂转动的回转电机停止运行时，回转臂停止转动。较佳的，为了对回转臂进行更好的控制，在上述步骤中发出控制信号所对应设置的电机制动参数为随时间的变化呈阶段性线性变化，具体的，为电机转速随时间的不同，分两个阶段的减速运行，所述电机转动力矩随时间的不同，分为一个转动力矩保持恒定的第一阶段和一个减速上升的阶段。具体的，所述电机转速随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一减速阶段和第二减速阶段；所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一恒定阶段和线性减小阶段。下面结合图2所示，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重机回转机构的控制方法，所述回转机构的回转臂由回转电机驱动控制，其特征在于，所述回转机构还包括：与回转电机电连接的变频器；所述控制方法包括：当所述回转臂制动时，所述变频器驱动并控制回转电机的电机转速和转动力矩变化；所述回转电机根据变频器控制的电机转速和转动力矩控制回转臂制动；所述电机转速和转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化。

【技术特征摘要】
1.一种起重机回转机构的控制方法，所述回转机构的回转臂由回转电机驱动控制，其特征在于，所述回转机构还包括：与回转电机电连接的变频器；所述控制方法包括：当所述回转臂制动时，所述变频器驱动并控制回转电机的电机转速和转动力矩变化；所述回转电机根据变频器控制的电机转速和转动力矩控制回转臂制动；所述电机转速和转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化。2.根据权利要求1所述的起重机回转机构的控制方法，其特征在于，所述电机转速随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一减速阶段和第二减速阶段；所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化分为：第一恒定阶段和线性减小阶段。3.根据权利要求2所述的起重机回转机构的控制方法，其特征在于，所述电机转速随时间的变化呈阶段性线性变化所满足的函数关系式为：其中，0～t1时间段为第一减速阶段，t1～t2时间段为第二减速阶段；n为电机转速，t为制动计时时间，nset为设定电机转速，n1为制动转矩减小电机转速点，ne为电机额定转速；t1为制动转矩开始减小的时间点，t2：电机转速为零时的时间点；tdec1为第一减速阶段额定转速减到零的时间值，tdec2为第二减速阶段额定转速减到零的时间值。4.根据权利要求2或3所述的起重机回转机构的控制方法，其特征在于，所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化所满足的函数关系式为：T(t)＝-Tset((0≤t≤t1))；其中，0～t1时间段为第一恒定阶段，t1～t2时间段为线性减小阶段；t为制动计时时间，所述t以电机转速开始减速为计时起点，t1为制动转矩开始减小的时间点，t2为电机转速为零时的时间点，ne为电机额定转速，k为制动转矩减小到设定转矩的倍数，n1为制动转矩减小电机转速点，Tset为设定制动转矩，tdec1为恒定阶段额定转速减到零的时间值，tdec2为线性减小阶段额定转速减到零的时间值。5.根据权利要求4所述的起重机回转机构的控制方法，其特征在于，所述电机转动力矩随时间的变化呈阶段性线性变化还包括：第二恒定阶段；所述第二恒定阶段为：当回转电机的电机转速减为零后，所述变频器控制回转电机以预设直流制动转矩控制回转臂保持固定状态。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓光，李朝，
申请(专利权)人：深圳市正弦电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44