一种起重机超速保护方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种起重机超速保护方法和系统，获取预设时间段内的大于或者等于预设的超速阈值的转子转速，计算得到转子转速的平均值，根据平均值以及预设的超速阈值得到超速百分比，根据超速百分比以及预设的转子超速百分比区间与超速等级的对应关系，以及预设的超速等级与起重机变频器的频率下调百分比之间的对应关系，最终确定得到目标频率下调百分比，根据目标频率下调百分比调节起重机变频器，由于频率与转子转速之间呈正比关系，因此，频率下调就能够下调转子转速，避免转子转速超速，实现起重机超速保护。相较于现有的起重机超速保护策略，本发明专利技术提供的起重机超速保护方式能够实现安全可靠的超速保护，从而提升起重机超速保护的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种起重机超速保护方法和系统
本专利技术涉及一种起重机超速保护方法和系统。
技术介绍
起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称天车、航吊、吊车等。起重机在时长上的发展和使用十分广泛。由于起重机所提升或者搬运的物品的重量通常比较大，因此，起重机的运行安全是否重要。若起重机的电机转速过快，不但影响起重机的使用寿命，还可能会导致安全事故的发生。因此，起重机电机转速的监测在起重机安全运行过程中的作用十分重要。目前，起重机的超速检测和保护仍旧采取常规的编码器检测和保护的方式，编码器比较容易受到外界干扰，故障率比较高，而且，也没有一套安全可靠的超速保护策略，从而导致起重机超速保护的可靠性比较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种起重机超速保护方法和系统，用于解决现有的起重机超速保护策略的可靠性较差的问题。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种起重机超速保护方法，包括：获取预设时间段内起重机电机的M个转子转速；其中，M≥2；比较所述M个转子转速中的各转子转速与预设的超速阈值，获取所述M个转子转速中大于或者等于所述预设的超速阈值的第一转子转速；若所述第一转子转速的个数为N个，其中，N≥2，M≥N，则计算所述N个第一转子转速的平均值，得到转子转速平均值；根据所述转子转速平均值与所述预设的超速阈值，得到转子转速超速百分比；根据所述转子转速超速百分比以及预设的转子超速百分比区间与超速等级的对应关系，确定所述转子转速超速百分比所处的目标转子转速超速百分比区间，并根据所述目标转子转速超速百分比区间确定得到对应的目标超速等级；根据所述目标超速等级以及预设的超速等级与起重机变频器的频率下调百分比之间的对应关系，确定得到与所述目标超速等级相对应的目标频率下调百分比；根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器。优选地，所述起重机超速保护方法还包括：根据各第一转子转速以及各第一转子转速在所述预设时间段内的采样时刻，计算任两个相邻的第一转子转速的差值的绝对值，并获取各差值的绝对值中的最大差值绝对值；比较所述最大差值绝对值与预设的第一转速高变化阈值和第二转速高变化阈值；其中，所述第一转速高变化阈值小于第二转速高变化阈值；若所述最大差值绝对值大于或者等于所述第一转速高变化阈值，且小于所述第二转速高变化阈值，则所述根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器，包括：将所述目标频率下调百分比乘以预设的安全系数，得到安全频率下调百分比；其中，所述预设的安全系数大于或者等于2，且所述安全频率下调百分比小于100％；根据所述安全频率下调百分比调节起重机变频器；若所述最大差值绝对值大于或者等于所述第二转速高变化阈值，则所述根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器，包括：将所述目标频率下调百分比设定为100％；根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器。优选地，起重机电机的转子转速的获取过程，包括：获取起重机电机的定子侧参数；根据所述定子侧参数计算起重机电机的转子转速。优选地，所述定子侧参数包括极数、频率和转差率；相应地，所述根据所述定子侧参数计算起重机电机的转子转速，包括：根据如下计算公式得到起重机电机的转子转速：其中，n为起重机电机的转子转速，s为转差率，f为频率，p为极数。一种起重机超速保护系统，包括：转子转速获取模块，用于获取预设时间段内起重机电机的M个转子转速；其中，M≥2；转子转速比较模块，用于比较所述M个转子转速中的各转子转速与预设的超速阈值，获取所述M个转子转速中大于或者等于所述预设的超速阈值的第一转子转速；转子转速平均值获取模块，用于若所述第一转子转速的个数为N个，其中，N≥2，M≥N，则计算所述N个第一转子转速的平均值，得到转子转速平均值；转子转速超速百分比获取模块，用于根据所述转子转速平均值与所述预设的超速阈值，得到转子转速超速百分比；目标超速等级获取模块，用于根据所述转子转速超速百分比以及预设的转子超速百分比区间与超速等级的对应关系，确定所述转子转速超速百分比所处的目标转子转速超速百分比区间，并根据所述目标转子转速超速百分比区间确定得到对应的目标超速等级；目标频率下调百分比获取模块，用于根据所述目标超速等级以及预设的超速等级与起重机变频器的频率下调百分比之间的对应关系，确定得到与所述目标超速等级相对应的目标频率下调百分比；频率调节模块，用于根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器。优选地，所述起重机超速保护系统还包括：最大差值绝对值获取模块，用于根据各第一转子转速以及各第一转子转速在所述预设时间段内的采样时刻，计算任两个相邻的第一转子转速的差值的绝对值，并获取各差值的绝对值中的最大差值绝对值；差值绝对值比较模块，用于比较所述最大差值绝对值与预设的第一转速高变化阈值和第二转速高变化阈值；其中，所述第一转速高变化阈值小于第二转速高变化阈值；第一处理模块，用于若所述最大差值绝对值大于或者等于所述第一转速高变化阈值，且小于所述第二转速高变化阈值，则所述根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器，包括：将所述目标频率下调百分比乘以预设的安全系数，得到安全频率下调百分比；其中，所述预设的安全系数大于或者等于2，且所述安全频率下调百分比小于100％；根据所述安全频率下调百分比调节起重机变频器；第二处理模块，用于若所述最大差值绝对值大于或者等于所述第二转速高变化阈值，则所述根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器，包括：将所述目标频率下调百分比设定为100％；根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器。优选地，起重机电机的转子转速的获取过程，包括：获取起重机电机的定子侧参数；根据所述定子侧参数计算起重机电机的转子转速。优选地，所述定子侧参数包括极数、频率和转差率；相应地，所述根据所述定子侧参数计算起重机电机的转子转速，包括：根据如下计算公式得到起重机电机的转子转速：其中，n为起重机电机的转子转速，s为转差率，f为频率，p为极数。本专利技术的有益效果为：获取预设时间段内的大于或者等于预设的超速阈值的转子转速，计算得到的转子转速的平均值，根据平均值以及预设的超速阈值得到超速百分比，根据超速百分比以及预设的转子超速百分比区间与超速等级的对应关系，以及预设的超速等级与起重机变频器的频率下调百分比之间的对应关系，最终确定得到目标频率下调百分比，根据目标频率下调百分比调节起重机变频器，由于频率与转子转速之间呈正比关系，因此，频率下调就能够下调转子转速，避免转子转速超速，实现起重机超速保护。相较于现有的起重机超速保护策略，本专利技术提供的起重机超速保护方式能够实现安全可靠的超速保护，从而提升起重机超速保护的可靠性。附图说明为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种起重机超速保护方法，其特征在于，包括：/n获取预设时间段内起重机电机的M个转子转速；其中，M≥2；/n比较所述M个转子转速中的各转子转速与预设的超速阈值，获取所述M个转子转速中大于或者等于所述预设的超速阈值的第一转子转速；/n若所述第一转子转速的个数为N个，其中，N≥2，M≥N，则计算所述N个第一转子转速的平均值，得到转子转速平均值；/n根据所述转子转速平均值与所述预设的超速阈值，得到转子转速超速百分比；/n根据所述转子转速超速百分比以及预设的转子超速百分比区间与超速等级的对应关系，确定所述转子转速超速百分比所处的目标转子转速超速百分比区间，并根据所述目标转子转速超速百分比区间确定得到对应的目标超速等级；/n根据所述目标超速等级以及预设的超速等级与起重机变频器的频率下调百分比之间的对应关系，确定得到与所述目标超速等级相对应的目标频率下调百分比；/n根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器。/n

【技术特征摘要】
1.一种起重机超速保护方法，其特征在于，包括：
获取预设时间段内起重机电机的M个转子转速；其中，M≥2；
比较所述M个转子转速中的各转子转速与预设的超速阈值，获取所述M个转子转速中大于或者等于所述预设的超速阈值的第一转子转速；
若所述第一转子转速的个数为N个，其中，N≥2，M≥N，则计算所述N个第一转子转速的平均值，得到转子转速平均值；
根据所述转子转速平均值与所述预设的超速阈值，得到转子转速超速百分比；
根据所述转子转速超速百分比以及预设的转子超速百分比区间与超速等级的对应关系，确定所述转子转速超速百分比所处的目标转子转速超速百分比区间，并根据所述目标转子转速超速百分比区间确定得到对应的目标超速等级；
根据所述目标超速等级以及预设的超速等级与起重机变频器的频率下调百分比之间的对应关系，确定得到与所述目标超速等级相对应的目标频率下调百分比；
根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器。


2.根据权利要求1所述的起重机超速保护方法，其特征在于，所述起重机超速保护方法还包括：
根据各第一转子转速以及各第一转子转速在所述预设时间段内的采样时刻，计算任两个相邻的第一转子转速的差值的绝对值，并获取各差值的绝对值中的最大差值绝对值；
比较所述最大差值绝对值与预设的第一转速高变化阈值和第二转速高变化阈值；其中，所述第一转速高变化阈值小于第二转速高变化阈值；
若所述最大差值绝对值大于或者等于所述第一转速高变化阈值，且小于所述第二转速高变化阈值，则所述根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器，包括：
将所述目标频率下调百分比乘以预设的安全系数，得到安全频率下调百分比；其中，所述预设的安全系数大于或者等于2，且所述安全频率下调百分比小于100％；
根据所述安全频率下调百分比调节起重机变频器；
若所述最大差值绝对值大于或者等于所述第二转速高变化阈值，则所述根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器，包括：
将所述目标频率下调百分比设定为100％；
根据所述目标频率下调百分比调节起重机变频器。


3.根据权利要求1所述的起重机超速保护方法，其特征在于，起重机电机的转子转速的获取过程，包括：
获取起重机电机的定子侧参数；
根据所述定子侧参数计算起重机电机的转子转速。


4.根据权利要求3所述的起重机超速保护方法，其特征在于，所述定子侧参数包括极数、频率和转差率；
相应地，所述根据所述定子侧参数计算起重机电机的转子转速，包括：
根据如下计算公式得到起重机电机的转子转速：



其中，n为起重机电机的转子转速，s为转差率，f为频率，p为极数。


5.一种起重机超速保护系统，其特征在于，包括：
转子转速获取模块，用于获取预设时间段内起重机电机的M个转子转速；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，韩召朋，孙世普，刘文明，翟景运，李先阳，杨克华，
申请(专利权)人：河南巨人起重机集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41