公开了一种用于感测提供到用于提起维护平台的电动起重机的电流并按照期望提供例如停止、启动、停转或操作的电动机操作状态的估计的设备、系统和方法。在各个实施例中，可以使用电压和电流的测量来确定起重机的操作状态并估计所施加的负荷的大小。然后，可以确定非计划中的操作模式，从而可以向操作员指示这些状态并采取保护措施。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及向用于提升与建筑维护相关联的平台的起重装置输送电功率以及通 知或防止危险状况。
技术介绍
众所周知测量电功率的方法，在该方法中，测量输送至负荷(例如电动机)的基于 时间的电流(It)和电压(vt)，作为时间的函数。然后，可以将有效功率Pr计算为Pr = Vt*Itcos θ其中，θ是Vt与It之间的相位角可以将视在功率Pa计算为Pa = Vr^Ir 其中，Vr和Ir分别是电压和电流的均方根(rms)值。另外，许多商业可购买的装置使用直接的方法或微处理器方法来提供这些计算。通常，在故障状态出现的情况下，用于监控提供至电动机的功率、电压或电流的设 备被用来中断该提供。其典型实例是热过载装置，其中使用电流的持续时间来估计负荷需 求状态。通常，该估计基于I s2t的值，作为大于特定值的能量表达式以防止继续操作。各种类型的电气传感器用于检测流过导体的电流。例如，这类传感器包括众所周 知的用于产生表示电流大小的输出电压的霍尔效应器件(HED)传感器以及更传统的电流 变换器和串联电阻器。在诸如从 Load Controls Inc. (www. loadcontrols. com)商业可购买的负荷监控 器的设备中，霍尔效应器件可以用于测量所输送的有效功率(realpower)，并且允许控制监 督系统管理电动机操作和保护。用于功率测量的霍尔效应器件是商业可购买的例如Melexis零件编号MLX90242 或Allegro零件编号ACS712。此外，众所周知，通过向霍尔效应器件提供代表Vt的电压，于 是从霍尔效应器件输出的信号代表有效功率。霍尔效应器件可以用于感测由电流流过导体而引起的磁通量。这些已知器件中 的一些器件已使用通量集中器来集中由于电流流过导体而散发的磁通量。美国专利第 4，587，509号和第4，616，207号公开了这种电流感测设备。同样众所周知的是，利用适当放置的一个或两个测量导体附近的通量密度的 霍尔传感器来测量该导体内的电流，并将该通量密度转换为与电流成比例的信号，如 US6, 130，599、US6, 271，656、US6, 642，704 和 US6, 731，105 中所公开的。另一实例是Eaton的商业可购买的基于ECS7微处理器的电流监控器。该产品可 以用于测量所输送的电流，并且允许控制监督系统管理电动机操作和保护。US6, 642，704公开了一种电流传感器组件，其保持彼此平行且靠近电子电路卡布5置的一对磁场检测器。此外，可选择性地调节磁场检测器，以将其附加于多个电功率导体。为了各种目的，包括检测卷筒起重机(drum hoist)的潜在或实际故障操作状态， 诸如过载，或者为了检测应用于卷筒起重机的起重电动机(诸如以“Hoist Apparatus”为 标题的US6966544)内的故障，在许多情况下使用电流的测量。另一个实例参见US5896257， 标题为"Two Sensor forOver-Current Protection and Current Sensing Configuration MotorControl”，其需要多个电流传感器来完全表征电动机操作状态。
技术实现思路
本专利技术具体涉及输送至与用于建筑维护的平台紧密地相关联的电动起重装置的 功率的管理，并且涉及向设备操作员提供对潜在的危险操作状态(诸如，平台的超载、或者 在不足以足够且安全地操作该起重机的电压的情况下尝试操作该起重装置)的警告。可选 地，可以在这种不期望的操作状态出现的情况下关闭起重装置。在任一情况下，起重机或其 部件都可能产生失效，从而防止对可能导致危险或者需要呼叫应急服务的起重装置的进一 步操作，其中，该应急服务用于对困在平台上同时悬在建筑外部上的高处的操作员提供救 援。在本专利技术中，没有明确假设包括过电流或过电压状态。然而，容易包括这些状态的 检测并且启动适当的动作。通常，一个或多个卷筒或牵引型起重机附接至平台，并且由建筑连接的电源向其 供电。通常，存在与电功率的输送相关联的长互连绳，并且当启动起重电动机以提起平台 时，使固定负荷(标称为IOOOlbs)加速所需的高转矩以及因此需要的高启动电流可能导 致绳中的过度电压降，从而在电动机处产生不足以使得其达到正常操作速度的电压。另 外，由于电动机一般受转矩限制，因此，如果重量大的平台及其与不足以正确地启动电动 机的较低启动电压结合，则根据电动机类型，电动机可能仍然处于高电流启动状态下，或 者可选地，电动机可能在更高转矩启动状态与更低转矩操作状态之间循环。非计划中的 高-低-高-……电流或循环状态通常适用于电容器启动型感应电动机。所述非计划中的状态的结果是对电动机、其相关部件、或平台造成损坏，并且对用 户产生随之发生的危险。在本专利技术中，感测信号线上提供到的电动机的电流，用于当电动机按照期望停止、 启动、停转或运行时，提供对电动机的操作状态的实际估计。已知对于三相电动机，可以通 过测量两条或多条导线中的电流来实现更精确的估计，然而，为了在本专利技术中所公开的目 的，使用一条导线不会带来任何缺点。优选地，利用霍尔效应器件(HED)进行电流感测，霍尔效应器件对与通过导体的 电流成比例的该导体上的磁场敏感。还可以使用用于电流感测的可选项，诸如变流器、GMR 器件、串联电阻等。然而，HED提供了成本低、尺寸小和信号隔离的优点，并且是用于现在绝 对精确性不那么关键的情况下在大多数装置中进行感测的选择。HED还可以被配置为提供代表输送至电动机的有效功率的测量如果提供到HED 的电压代表提供到电动机的瞬时电压，并且如果施加于HED上的磁场与通过电动机的瞬时 电流成比例，则HED会将这两个信号完全相乘，并且来自HED的输出与如上述等式中表示的 有效功率成比例。在本专利技术中，使用电压和电流的测量来确定起重机的操作状态并估计所施加的负 荷的大小。本专利技术中所公开的改进涉及一种用于检测起重系统的非计划中的操作模式并且 防止或表示这类发生提供管理的系统。在持续不断的过多电流可能导致损坏或危险的情况下将供给中断包括在能力中。 结果，包括了如非破坏性、可恢复保险丝的作用。附图说明图1示出根据本专利技术的与起重机相关联的建筑维护平台的图示；图2示出根据本专利技术的功率控制器的示意性实施例；图3示出根据本专利技术的电流传感器与导体的优选关系的示图；图4示出电流传感器的可选结构的示图；图5示出根据本专利技术的电动机电流的图解波形特性；图6示出根据本专利技术的电动机电流的图解波形特性；图7示出根据本专利技术的电动机电流的采样的图解波形特性；图8A-8C是示出根据本专利技术的控制程序的优选实施例的流程图。具体实施例方式可以将整个系统包括在连接至起重机的电力电缆或插头中，而不需要改进起重 机。还可以包括起重机功率传感器作为起重机的一部分，或者将功率传感器放置在该系统 中用于向起重机提供功率的任何位置。图1示出了通过箍(stirrups) 3连接至牵引起重机1的平台4，牵引起重机1包括 电动机开关和控制器30以及电动机5。在本公开中参考牵引型起重机，可选地，卷筒起重机 在功能上可以是等同的。另外，一些应用可以足以胜任于单个起重机或两个以上起重机。钢索2穿过所述起重机以支撑所述平台、该平台上的人和材料的总负荷。因此本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提起平台的设备，包括：平台；耦合至所述平台并可操作以使所述平台升起的电动机，所述电动机具有用于接收代表电动机操作的电压和电流的输入；以及测量机构，用于测量输入至所述电动机的电流以确定在预定时间周期内电动机启动的次数，并且当在所述预定时间周期内所述电动机启动的次数超过预定值时去除至所述电动机的功率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多佛加文布里克尔，斯科特杰弗里法雷尔，
申请(专利权)人：安全工程有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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