【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿用设备，特别是涉及一种变频开斗控制系统及方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
2、wk-10b电铲是wk-10电铲的第三代改进机型，现有开斗机构为直流控制系统，其主要元器件(从控制到执行机构)包括主令控制器、中间继电器、直流接触器、电阻器组、直流电动机等。
3、开斗电动机(直流电动机)为积复励电机,它是以串励为主、并励为辅的电动机，电动机具有串励电动机的特性，而又不致发生“空载飞速”的危险，当负载转矩突然增大时，由于串励绕组中的电流增大，磁通增大，从而促使电磁转矩更快增大，以克服突然增大的负载转矩。该电动机长期受电，rk1是并励绕组，rk2是串励绕组，rk3是补极，不开斗时，由于电枢回路串连了一个大的电阻r28，使电机产生的转矩只能拉紧开斗绳索，由于电枢电流很小，不致使电动机过热，开斗时，直流接触器km15短接串联电阻，使开斗电机瞬间发出很大的拉力，打开斗门。
4、但在调试时，若将串激接反，电动机变成差复激电机，就会感到无力，甚至不能开斗，该方式被广泛应用在wk-10b挖掘机。在直流控制系统中，km15直流接触器经常因主触点烧灼导致没有二次开斗或二次开斗常开(斗门关不上)。在主回路中，经常会因为r27/r28/r29电阻器组损坏或烧断导致wk-10b电铲没有一次开斗、没有二次开斗或一/二次开斗都没有等故障。电阻器组在正常作业中会有大量的热量散出，有时电阻器会热的发红。电阻器中心的陶瓷架也会因为长时间烤制，导致陶瓷架炸裂
5、而在wk-10b电铲上应用变频调速开斗装置的难度比变频铲大，首先wk-10b电铲没有plc控制器，无法通过plc控制器实时控制变频器的给定信号；其次wk-10b电铲的主令控制器没有推压和回收信号，变频器无法根据推压机构的方向调整给定信号。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种变频开斗控制系统及方法，结合电铲现有的直流控制系统，采用变频技术对电铲的开斗控制系统进行改造，无需借助plc控制器，即可实现变频开斗控制。
2、第一方面，本专利技术提供了一种变频开斗控制系统；
3、一种变频开斗控制系统，包括：
4、电源控制单元，所述电源控制单元用于响应于电源运行状态，触发绷绳信号并输出；
5、主令控制单元，所述主令控制单元用于响应于开斗运行指令，触发开斗信号并输出，所述开斗信号的输出时间晚于所述绷绳信号；
6、变频器，所述变频器电连接有开斗电机，所述变频器用于接收绷绳信号，响应于绷绳信号启动并输出预设的第一转矩至所述开斗电机，直至接收所述开斗信号；
7、所述变频器接收开斗信号，响应于开斗信号在预设时间段内将的第一转矩增加至第二转矩并输出至开斗电机；以控制所述开斗电机的力矩，打开斗栓。
8、进一步的，所述电源控制单元包括三相整流桥电源和接触器，所述三相整流桥电源与所述接触器的线圈电连接，所述接触器的辅触点与所述变频器的第一端电连接。
9、优选的，所述接触器的辅触点为常开触点。
10、进一步的，所述主令控制单元包括主令开关、第一继电器和第二继电器，所述主令开关与所述第一继电器的线圈电连接，所述第一继电器的辅触点与所述第二继电器的线圈电连接，所述第二继电器的辅触点与所述变频器的第二端电连接。
11、优选的，所述第一继电器和所述第二继电器的辅触点均为常开触点。
12、进一步的，所述开斗电机内设置有编码器，所述编码器用于采集开斗电机的速度和方向并传输至变频器。
13、进一步的，还包括制动电阻，所述制动电阻的第一端与所述变频器的第三端电连接，所述变频器的第四端与所述制动电阻的第二端电连接。
14、第二方面，本专利技术提供了一种变频开斗控制方法；
15、一种变频开斗控制方法，包括：
16、获取绷绳信号，响应于绷绳信号，启动变频器并输出预设的第一转矩至所述开斗电机，直至接收所述开斗信号；
17、响应于开斗信号在预设时间段内将的第一转矩增加至第二转矩并输出至开斗电机，以控制所述开斗电机的力矩，打开斗栓；
18、其中，所述绷绳信号为电源控制单元响应于电源运行状态输出，所述开斗信号为主令控制单元响应于开斗运行指令触发。
19、进一步的，所述变频器根据所述第一转矩控制开斗电机输出第一力矩和第二力矩，所述第二力矩大于所述第一力矩，所述第一力矩大于力矩阈值。
20、进一步的，所述预设时间段为1s～2s，所述第一转矩为4％转矩～6％转矩，所述第二转矩为55％转矩～65％转矩。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1、本专利技术提供的技术方案，在wk-10b电铲直流控制系统的基础上进行改进，摒弃现有直流控制系统中容易故障的元器件，避免因其故障影响开斗的正常控制。
23、2、本专利技术提供的技术方案，仅利用变频器和现有直流控制系统中的接触器和继电器，实现对变频器信号的控制；采用2档转矩斜坡给定方式，绷绳阶段变频器输出5％转矩，开斗时变频器在1.5s内斜坡增加输出转矩至60％，从而顺利打开斗栓，避免力矩突变对机械的冲击。
24、3、本专利技术提供的技术方案，通过制动电阻消耗电机处于发电状态回馈至变频器直流母线的能量，避免直流母线电压过高。
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1.一种变频开斗控制系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述电源控制单元包括三相整流桥电源和接触器，所述三相整流桥电源与所述接触器的线圈电连接，所述接触器的辅触点与所述变频器的第一端电连接。
3.如权利要求2所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述接触器的辅触点均为常开触点。
4.如权利要求1所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述主令控制单元包括主令开关、第一继电器和第二继电器，所述主令开关与所述第一继电器的线圈电连接，所述第一继电器的辅触点与所述第二继电器的线圈电连接，所述第二继电器的辅触点与所述变频器的第二端电连接。
5.如权利要求4所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述第一继电器和所述第二继电器的辅触点均为常开触点。
6.如权利要求1所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述开斗电机内设置有编码器，所述编码器用于采集开斗电机的速度和方向并传输至变频器。
7.如权利要求1所述的变频开斗控制系统，其特征在于，还包括制动电阻，所述制动电阻的第一端与所述变频器的第三端
8.一种变频开斗控制方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的变频开斗控制方法，其特征在于，所述变频器根据所述第一转矩控制开斗电机输出第一力矩和第二力矩，所述第二力矩大于所述第一力矩，所述第一力矩大于力矩阈值。
10.如权利要求8所述的变频开斗控制方法，其特征在于，所述预设时间段为1s～2s，所述第一转矩为4％转矩～6％转矩，所述第二转矩为55％转矩～65％转矩。
...【技术特征摘要】
1.一种变频开斗控制系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述电源控制单元包括三相整流桥电源和接触器，所述三相整流桥电源与所述接触器的线圈电连接，所述接触器的辅触点与所述变频器的第一端电连接。
3.如权利要求2所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述接触器的辅触点均为常开触点。
4.如权利要求1所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述主令控制单元包括主令开关、第一继电器和第二继电器，所述主令开关与所述第一继电器的线圈电连接，所述第一继电器的辅触点与所述第二继电器的线圈电连接，所述第二继电器的辅触点与所述变频器的第二端电连接。
5.如权利要求4所述的变频开斗控制系统，其特征在于，所述第一继电器和所述第二继电器的辅触点均为常开触点。
【专利技术属性】
技术研发人员：田利全，于兆洲，任帅，
申请(专利权)人：内蒙古电投能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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