功率法起重机超载检测方法技术

本发明专利技术涉及一种功率法起重机超载检测方法，包括如下步骤：（１）检测电动机的工作电压及电动机的工作电流；（２）按照下述数学模型计算起重机的载荷重量：ｍ＝ＫηＵＩＣＯＳΦ／ｇｖ，式中：ｍ为起重机的载荷重量，Ｋ为系数，Ｕ为电动机的工作电压，Ｉ为电动机的工作电流，ＣＯＳΦ为电动机的功率因数，η为起重机的起重效率，ｖ为载荷起升速度，ｇ为载荷重量的重力加速度；（３）将计算出的载荷重量与起重机的额定载荷比较，判断超载情况。本发明专利技术通过检测电动机的工作电压和工作电流并结合用户提供的载荷起升速度及电动机相关参数实现对起重机载荷重量的检测，不使用重量传感器，不受电压波动的影响，不需要使用标准砝码校准，具有响应速度快、准确度高、使用范围广泛等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于起重机安全保护领域，尤其是一种。
技术介绍
目前，起重机被广泛应用于货场、车间等场合用于吊装货物，其工作特点是启 动频繁、起重量不确定，在工作过程中经常会出现超载的情况。当起重机超载运行时， 会使起重机的部件造成损坏，縮短起重机的使用寿命，严重时会造成安全事故。为了防 止起重机超载运行对起重机的破坏，避免起重机的险兆事故，延长起重机的使用寿命， 需要对起重机进行超载限制。对起重机进行超载限制方法，通常是在起重机上安装起重 量限制器，利用其检测载荷重量，防止起重机出现超载作业险情。 现有的起重限制器主要采用如下两种方法来实现对载荷重量的检测1、采用安 装重量传感器的方法，其利用载荷引起的机械变形与载荷重量之间的函数关系进行载荷 重量的检测。其存在的不足是检测载荷重量的反应时间长、不便于安装、影响载荷的 起升高度、适用范围窄等问题；2、采用检测电动机的工作电流的方法，其通过载荷重量 与电动机的工作电流之间的关系进行载荷重量的检测。其存在的问题是由于影响电动 机的工作电流的因素较多，实际工作电流并不能准确反映载荷重量，从而造成检测载荷 重量的准确度较低、对电压波动的适应能力差以及必须使用标准砝码校准带来的安装繁 琐等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测方法科学可靠、准确度高、反应快、便于安装、适用范围广泛的。 本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的 —种，包括如下步骤 (1)检测电动机的工作电压及电动机的工作电流； (2)按照下述数学模型计算起重机的载荷重量 m = K n UICOS①/gv 式中m为起重机的载荷重量，K为系数，U为电动机的工作电压，I为电动 机的工作电流，COS①为电动机的功率因数，n为起重机的起重效率，v为载荷起升速 度，g为载荷重量的重力加速度； (3)将计算出的载荷重量与起重机的额定载荷比较，判断超载情况。 而且，所述的电动机的功率因数cos①、起重机的起重效率n、载荷起升速度v及载荷重量的重力加速度g和系数K采用标定方法或型式试验方法获得。 本专利技术的优点和积极效果是 l.本检测方法根据能量守恒定律实现对起重机载荷重量的检测。在检测过程 中，不使用重量传感器，不受电压波动的影响，不需要使用标准砝码校准，而是需要用户同时提供载荷起升速度、电机功率(UI)、额定起重量三个参数，利用功率关系实现对 起重机载重进行检测，其检测方法设计原理科学可靠、实用性强，检测准确度高、反应 快、便于安装。 2.本检测方法充分利用起重机自身的特征参数，如载荷起升速度V、起重效率n、功率因数cos①等参数，其实现方法科学合理，可以快速准确地对起重量进行检测并对出现超载情况进行处理。 3、本检测方法在对起重机进行超载限制保护之外，还可以对起重机进行电流保 护、电压保护和相序保护，可以全面保护起重机的运行安全。 4.本检测方法可以用在各种类型以电机驱动的起重机械上，其适用范围广泛。 5.本专利技术通过检测电动机的工作电压和工作电流并结合用户提供的载荷起升速 度及电动机相关参数实现对起重机载荷重量的检测，不使用重量传感器，不受电压波动 的影响，不需要使用标准砝码校准，具有响应速度快、准确度高、使用范围广泛等特 点。附图说明 图1是本专利技术所使用的检测电路方框图。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术实施例做进一步详述。 —种，可以在如图l所示的检测电路上实现。该检 测电路由微处理器、电流采样模块、电压采样模块、报警模块及输入模块构成，输入模 块与微处理器的I/0接口相连接；电流采样模块及电压采样模块的一端与电动机相连接， 另一端与微处理器的I/0接口相连接，电流采样模块及电压采样模块分别采集电动机的电 流和电压信号并将其转换为数字信号送入微处理器中，微处理器通过内置的处理软件对 采集的电压及电流数据以及预置的各种参数进行处理，微处理器通过I/O接口与报警模块 及电器控制箱相连接，对于超载的情况将进行报警并通过电器控制箱切断上升电源。 —种是通过如下步骤实现的 (l)通过电压采样模块及电流采样模块分别对电动机的工作电压及工作电流进行检测，检测的结果被传送到微处理器内； (2)按照下述数学模型计算起重机的载荷重量 m = K n UICOS①/gv 式中m为计算出的起重机的载荷重量； K为系数； U为实时检测出的电动机的工作电压； I为实时检测出电动机的工作电流； COS①为电动机的功率因数； n为起重机的起重效率； v为载荷起升速度； g为载荷重量的重力加速度。4 上述电动机的功率因数COS①、起重机的起重效率n、载荷起升速度v及载荷 重量的重力加速度g和系数K均采用标定方法或型式试验方法获得。 (3)将计算出的载荷重量与起重机的额定载荷比较，判断超载情况，当载荷重量 超过额定载荷重量时，按照国家标准等有关规定进行相应的灯光报警、声光报警或者切 断上升电源等处理。 本专利技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本专利技术并不限于具体 实施方式中所述的实施例。凡是根据本专利技术的技术方案得出的其他实施方式，同样属于 本专利技术保护的范围。权利要求一种，其特征在于包括如下步骤(1)检测电动机的工作电压及电动机的工作电流；(2)按照下述数学模型计算起重机的载荷重量m＝KηUICOSФ/gv式中m为起重机的载荷重量，K为系数，U为电动机的工作电压，I为电动机的工作电流，COSФ为电动机的功率因数，η为起重机的起重效率，v为载荷起升速度，g为载荷重量的重力加速度；(3)将计算出的载荷重量与起重机的额定载荷比较，判断超载情况。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于所述的电动机的功率因数cos①、起重机的起重效率n、载荷起升速度v及载荷重量的重力加速度g和系数K采用标定方法或型式试验方法获得。全文摘要本专利技术涉及一种，包括如下步骤(1)检测电动机的工作电压及电动机的工作电流；(2)按照下述数学模型计算起重机的载荷重量m＝KηUICOSΦ/gv，式中m为起重机的载荷重量，K为系数，U为电动机的工作电压，I为电动机的工作电流，COSΦ为电动机的功率因数，η为起重机的起重效率，v为载荷起升速度，g为载荷重量的重力加速度；(3)将计算出的载荷重量与起重机的额定载荷比较，判断超载情况。本专利技术通过检测电动机的工作电压和工作电流并结合用户提供的载荷起升速度及电动机相关参数实现对起重机载荷重量的检测，不使用重量传感器，不受电压波动的影响，不需要使用标准砝码校准，具有响应速度快、准确度高、使用范围广泛等特点。文档编号B66C15/00GK101691189SQ200910070779公开日2010年4月7日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日专利技术者齐二石 申请人:天津天安起重电器有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率法起重机超载检测方法，其特征在于：包括如下步骤：　　　　（１）检测电动机的工作电压及电动机的工作电流；　　　　（２）按照下述数学模型计算起重机的载荷重量：　　　　ｍ＝ＫηＵＩＣＯＳФ／ｇｖ　　　　式中：ｍ为起重机的载荷重量，Ｋ为系数，Ｕ为电动机的工作电压，Ｉ为电动机的工作电流，ＣＯＳФ为电动机的功率因数，η为起重机的起重效率，ｖ为载荷起升速度，ｇ为载荷重量的重力加速度；　　　　（３）将计算出的载荷重量与起重机的额定载荷比较，判断超载情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐二石，
申请(专利权)人：天津天安起重电器有限公司，
类型：发明
国别省市：12[]