电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法，包括卷筒所在设备操控系统，卷筒所在设备操控系统上设置有控制面板，通过控制面板控制电源通断与信号的设置与输送，卷筒运行控制器PLC，通过正反馈电路对卷筒所在设备操控系统传输的控制或检测信号进行接收。本发明专利技术通过液力耦合器和卷筒运行控制器PLC之间的配合作用，能够快速调节输入轴的转速，从而快速对输出力进行调节，此外，利用卷筒体的角度编码器向卷筒运行控制器PLC反馈卷筒的状态，此信号结合设备的操控系统使PLC能做出最优的控制策略，通过简单地控制算法最终达到电缆的理想受力状态，能与卷筒所在设备的运行保持很好的同步，且结构简单，成本相对于变频单元直接驱动卷筒的形式要低。接驱动卷筒的形式要低。接驱动卷筒的形式要低。

【技术实现步骤摘要】
电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法


[0001]本专利技术属于力矩控制领域，尤其涉及电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法。

技术介绍

[0002]随着科学与技术的迅速发展，生活中出现了各类各样的电缆卷筒，但大致可分为变频电机驱动卷筒、力矩电机驱动卷筒、磁滞耦合式卷筒的缺点和普通电机驱动液力耦合式卷筒，其中变频电机驱动卷筒控制系统复杂，控制算法模型难以得到精确解，实际难以达到理想效果，对控制工程师的水平要求较高，而力矩电机驱动卷筒的力矩电机堵转和反转的时间有限，不适用较长行程的设备，再之，磁滞耦合式卷筒的磁滞联轴器的传递力矩虽然可以调节，但只能在设备停止状态下进行，极大影响主设备的工作效率，且需要工人熟练掌握调节方法，最后，普通电机驱动液力耦合式卷筒的液力耦合器也是一种软连接，能对电缆起到一定程度的保护作用，液力耦合器也能通过调节其中的液压油的储量而调节最大输出力矩，同样的，液力耦合器的调节也必须在卷筒停止状态下进行，调节方法比磁滞联轴器更不方便，为了在极端情况下能同步收缆，势必会将液力耦合器的输出力矩调到最大值，这就意味着电缆时刻受着最大拉力，对电缆的使用寿命有着严重影响。
[0003]经检索，公告号为CN112193937A的文案中，提出了一种电缆加工用卷绕收束设备，包括底座和电机，底座顶端固定安装有第一支撑柱，第一支撑柱顶端固定安装电机，第三支撑柱的顶端固定安装有支撑台，支撑台上滑动安装有齿条，从动齿轮与支撑台之间设置有牵引装置，齿条远离支撑台一端的底部设有引线孔，该装置结构新颖，且实现了电缆线圈均匀缠绕在电缆卷筒上，可方便适用于不同规格的电缆卷筒，节省了操作流程，并方便去取下缠绕完成的电缆卷筒。
[0004]当卷筒所在设备运行速度或加速度发生变化，电缆收/放所需的拉力也发生变化，同时由于卷绕其上的电缆最外层构成的外径也在发生变化，为了保证电缆的收放速度能跟上设备的运行速度，就需要卷筒的驱动力矩也要作相应的变化，否则就会使电缆过松或过进，特别是当电缆被张紧时，容易损坏电缆，严重时甚至拉断电缆，为解决上述问题，提出了一种组合驱动控制形式的电缆卷筒，使其能充分发挥出变频调速与液力耦合器的柔性力矩输出的优势。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法,以解决如何实时地调整卷筒的输出力矩，以便使电缆保持理想的受力状态，同时避免电缆遭受过大的拉力的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法，包括卷筒所在设备操控系统，卷筒所在设备操控系统上设置有控制面板，通过控制面板控制电源通断与信号的设置与输送，卷筒运行控制器PLC，通过正反馈电路对卷筒所在设备操控系统传输的控制或检测信号进行接收，用
于对上级设备的信号接收与处理和下级设备运行时的反馈与调节，通过卷筒所在设备进行信号的设置、传输和反馈信号的接收，经由卷筒运动控制器PLC对信号进行处理传输与于下级设备进行实施，下级设备实施情况通过负反馈电路传递于卷筒运动控制器PLC中进行处理，处理结束后的信号从卷筒运动控制器PLC端经由负反馈电路反馈回卷筒所在设备操控系统中，最终运行情况显示于卷筒所在设备操作系统的显示终端上。
[0007]进一步，所述下级设备包括卷筒驱动变频器和电机，卷筒驱动变频器用于将电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电，电机用于为卷筒体卷束时提供动力。
[0008]进一步，所述电机的输出转速由下式所确定：n=60f(1
‑
s)/p式中n为电机的输出转速，f为输入的电源频率，S为电机的转差率，p为电机的极对数。
[0009]进一步，所述电机的侧壁固定连接有液力耦合器，液力耦合器的侧壁设置有卷筒体，其中，液力耦合剂用于将电机与工作机连接起来传递旋转动力的机械装置。
[0010]进一步，所述其中液力耦合器受到电机和卷筒驱动变频器调控能量的带动。
[0011]进一步，所述卷筒体在电机的带动下对缆绳进行卷束，卷筒体将卷束圈数和转速通过负反馈电路传递至卷筒运行控制器PLC中进行处理，再经由卷筒所在设备操作系统端的显示终端进行信息捕捉，人工对信息处理后对卷筒所在设备操作系统进行卷筒体转速的调控。
[0012]进一步，所述液力耦合器输出轴的输出力矩与输入轴的转速呈平方关系。
[0013]进一步，所述卷筒体的角度编码器向卷筒运行控制器PLC反馈卷筒的状态，此信号结合设备的操控系统使PLC能做出最优的控制策略，最终达到电缆的理想受力状态。
[0014]本专利技术的具有以下优点：1、通过液力耦合器的设置，对输入转速很敏感，调节输入轴的转速，即可很容易地调节输出；2、卷筒体的角度编码器向卷筒运行控制器PLC反馈卷筒的状态，此信号结合设备的操控系统使PLC能做出最优的控制策略，控制算法较简单易行，电缆始终在一种最佳的受力状态，能与卷筒所在设备的运行保持很好的同步，且结构简单，成本相对于变频单元直接驱动卷筒的形式要低。
[0015]综上所述，本专利技术通过液力耦合器和卷筒运行控制器PLC之间的配合作用，能够快速调节输入轴的转速，从而快速对输出力进行调节，此外，利用卷筒体的角度编码器向卷筒运行控制器PLC反馈卷筒的状态，此信号结合设备的操控系统使PLC能做出最优的控制策略，通过简单地控制算法最终达到电缆的理想受力状态，能与卷筒所在设备的运行保持很好的同步，且结构简单，成本相对于变频单元直接驱动卷筒的形式要低。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的运行流程示意图。
具体实施方式
[0017]为了更好地了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法做进一步详细的描述。
[0018]如图1所示，本专利技术提出一种电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法，包括卷筒所在设备操控系统，卷筒所在设备操控系统上设置有控制面板，通过控制面板控制电源通断与信号的设置与输送，卷筒运行控制器PLC，通过正反馈电路对卷筒所在设备操控系统传输的控制或检测信号进行接收，用于对上级设备的信号接收与处理和下级设备运行时的反馈与调节，通过卷筒所在设备进行信号的设置、传输和反馈信号的接收，经由卷筒运动控制器PLC对信号进行处理传输与于下级设备进行实施，下级设备实施情况通过负反馈电路传递于卷筒运动控制器PLC中进行处理，处理结束后的信号从卷筒运动控制器PLC端经由负反馈电路反馈回卷筒所在设备操控系统中，最终运行情况显示于卷筒所在设备操作系统的显示终端上。
[0019]进一步的，下级设备包括卷筒驱动变频器和电机，卷筒驱动变频器用于将电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电，电机用于为卷筒体卷束时提供动力。
[0020]进一步的，电机的输出转速由下式所确定：n=60f(1
‑
s)/p式中n为电机的输出转速，f为输入的电源频率，S为电机的转差率，p为电机的极对数。
[0021]电机的侧壁固定连接有液力耦合器，液力耦合器的侧壁设置有卷筒体，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法，包括卷筒所在设备操控系统，卷筒所在设备操控系统上设置有控制面板，通过控制面板控制电源通断与信号的设置与输送，卷筒运行控制器PLC，通过正反馈电路对卷筒所在设备操控系统传输的控制或检测信号进行接收，用于对上级设备的信号接收与处理和下级设备运行时的反馈与调节，其特征在于，通过卷筒所在设备进行信号的设置、传输和反馈信号的接收，经由卷筒运动控制器PLC对信号进行处理传输与于下级设备进行实施，下级设备实施情况通过负反馈电路传递于卷筒运动控制器PLC中进行处理，处理结束后的信号从卷筒运动控制器PLC端经由负反馈电路反馈回卷筒所在设备操控系统中，最终运行情况显示于卷筒所在设备操作系统的显示终端上。2.根据权利要求1所述的电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法，其特征在于，下级设备包括卷筒驱动变频器和电机，卷筒驱动变频器用于将电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电，电机用于为卷筒体卷束时提供动力。3.根据权利要求2所述的电缆卷筒输出柔性力矩的控制方法，其特征在于，电机的输出转速由下式所确定：n=60f(1
‑
s)/p式中n为电机的输出转速...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊学成，刘启源，
申请(专利权)人：多稳移动供电系统技术开发上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：