全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置，其特征在于包括速度给定模块，速度PI调节器,电流PI调节器,主控模块,与主控模块相连接的显示模块、驱动模块,与此电流PI调节器的比较器相连接的电动机的电流取样模块,与此速度PI调节器的比较器相连接的电动机的速度采样反馈模块，所述的电流PI调节器-主控模块-驱动模块-电动机的电流取样模块构成电流闭环控制系统,所述的速度PI调节器-主控模块-驱动模块-电动机的速度采样反馈模块构成速度闭环控制系统。其有益效果是：它极大的提高了起重机控制技术，控制性能更为优越；同时简化了起重机电控柜的外围配线，降低了安装、维护难度及系统造价。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Full digital speed current double closed loop AC motor voltage regulating and speed regulating control device

The utility model relates to a full digital speed current double closed-loop AC motor speed regulator control device, which comprises the speed module, PI speed regulator, current PI regulator, the main control module, display module connected with the main control module, drive module, current sampling module and the motor current comparator PI the regulator is connected with the motor, the comparator and the PI speed controller is connected with the speed sampling feedback module, the current sampling module of the PI current regulator - the main control module and motor drive module constitute a current closed-loop control system, the speed PI regulator - the main control module - the speed of the motor drive module - module feedback sampling speed closed-loop control system. The utility model has the advantages that the crane control technology is greatly improved, and the control performance is more favorable; meanwhile, the outer wiring of the lifting electromechanical control cabinet is simplified, and the installation and maintenance difficulty and the system cost are reduced.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于起重机交流电动机调压调速控制
，特别是涉及一种全数 字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置。
技术介绍
现有起重机调压调速控制装置的移相环节采用模拟电路实现移相；由于受到 温度漂移等外界因素的影响，移相精度受到一定的影响。现有起重机调压调速控制装置的 速度反馈采用对转子频率F/V转换获取速度信号。现有起重机调压调速控制装置多采用速 度单闭环控制技术；单从扩大调速范围的角度看，使用速度单闭环的调压调速控制装置已 能基本上满足起重机对调速的要求。但却无法满足快速起动、突加负载、快速制动等更高要 求的动态性能。现有起重机调压调速控制装置主令控制线进入装置还要通过PLC或中间继 电器，整个系统的连接线比较繁杂。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控 制装置，控制性能先进、运行安全、可靠的控制方式，降低制造、安装、维修成本，同时大大地 提高起重机的安全性和可靠性。本技术的目的是通过下述技术方案实现的。本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置，其特征在于 包括速度给定模块，与此速度给定模块相连接的速度PI调节器，与此速度PI调节器相连 接的电流PI调节器，与此电流PI调节器相连接的主控模块，与主控模块相连接的显示 模块、驱动模块，与此电流PI调节器的比较器相连接的电动机的电流取样模块，与此速 度PI调节器的比较器相连接的电动机的速度采样反馈模块，分别与速度给定模块、速度 PI调节器、电流PI调节器、主控模块、显示模块、驱动模块相连接的开关电源，所述的电流 PI调节器-主控模块-驱动模块-电动机的电流取样模块构成电流闭环控制系统，所述 的速度PI调节器-主控模块-驱动模块-电动机的速度采样反馈模块构成速度闭环控制 系统，所述的电流闭环控制系统与速度闭环控制系统构成速度电流双闭环交流电动机调压 调速控制系统。所述的驱动模块由六组反向并联晶闸管组成。所述的主控模块包括主令信号输入模块、分析处理模块、I/O输出模块，所述的 主令输入电压为AC220V或DCMV。所述的显示模块为全中文/英文显示的显示模块。所述的主令输入模块分别与起重机的主起升、副起升、大车和小车传动系统的主 令控制器上的引出线相连接。所述的速度采样反馈模块采用数字滤波控制算法，即速度采样均采用控制算法， 对采样值进行滤波，获取速度信号，同时还设有旋转编码器接口与电动机的旋转编码器相连接。本技术速度电流双闭环的起动过程包括下述步骤第I阶段Ο-tl，加电启动1)突加给定电压“袖后，Id上升，当Id小于负载电流JdL时，电机还不能 转动，2)当/d彡/dL后，电机开始起动，由于机电惯性作用，转速不会很快增长，因而转 速调节器ASR的输入偏差电压的数值仍较大，其输出电压保持限幅值i/*im，强迫电流/d迅 速上升，3)当电机电流Id = Idm，输入电压Ui=最大输出电压Uinf电流调节器很快就压 制Id 了的增长，使电机电流不超过规定的容许最大过载电流Idm，第II阶段、-、，恒流加速在这个阶段中，系统为在恒值电压流诉im给定下的电流调节系统，基本上保持电 流/d恒定，因而系统的加速度恒定，转速呈线性增长，第III阶段t2以后，转速调节当转速上升到给定值时，转速调节器ASR的输入偏差减少到零，但其输出却由于 积分作用还维持在限幅值Uim*，所以电机仍在加速，使转速超调。转速超调后，ASR输入偏差电压变负，使它开始退出饱和状态，仍*和/d很快下降。 但是，只要/d仍大于负载电流/dL，转速就继续上升，此后，转速增加阻力矩也增加，使电机转速下降。当下降至设定速度以下时，ASR输 入偏差电压变正，使输出电压仍*上升，进入转速调节阶段t3、t4。本技术的特点1)现有起重机调压调速控制装置的移相环节采用模拟电路实现移相；由于受到温 度漂移等外界因素的影响，移相精度受到一定的影响。本技术的全数字速度电流双闭 环交流电动机调压调速控制装置采用DSP全数字控制技术，即移相、触发均采用数字控制 方式，使移相精度大大提高，可控硅移相角的控制精度达到0. 01°。且不受外界环境(温度、 湿度)的和影响，控制性能大大提高。2)现有起重机调压调速控制装置的速度反馈采用对转子频率F/V转换获取速度 信号。为了保证速度信号采样的准确性，本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机 调压调速控制装置采用数字滤波控制算法，速度采样均采用控制算法，对采样值进行滤 波，获取速度信号，同时还增加旋转编码器接口，获取速度信号，使速度反馈信号更准确。3)现有起重机调压调速控制装置多采用速度单闭环控制技术；单从扩大调速范 围的角度看，使用速度单闭环的调压调速控制装置已能基本上满足起重机对调速的要求。 但却无法满足快速起动、突加负载、快速制动等更高要求的动态性能。本技术的全数字 速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置采用速度电流双闭环控制技术，使系统动态 性能大大提高；可以在满足最大电流不超限的情况下，令电动机以最大的电磁力矩和最大 的加速度平稳启动，如图1所示。同时可充分发挥功率器件的潜力，且不会损坏功率器件。4)现有起重机调压调速控制装置主令控制线进入装置还要通过PLC或中间继电 器，整个系统的连接线比较繁杂。本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机调压调 速控制装置主令输入电压为AC220V或DCMV，均可直接进入装置，无需PLC或者中间继电器中转；使整个系统的连接线十分简洁，降低安装、维护难度与成本。5)本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置的硬件与 软件均采用模块化设计；为系统升级提供极大的便利，同时降低系统的维护、更换难度。6)本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置的功率单 元由六组反向并联晶闸管组成，通过驱动单元的控制信号来改变晶闸管移相触发角，改变 电动机端电压实现调速。7)本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置的主控模 块对主令输入信号进行采集，经分析整理后，通过I/O输出，实现对电动机的控制。8)为保证供电的稳定性、提高电源的抗干扰性，采用专门设计的开关电源作为控 制电源。9)为了可以时时监控系统运行状态，并根据现场实际要求对系统运行状态做出调 整，本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置设计有全中文/英 文显示、功能强大的显示模块；通过显示模块可以监控系统运行参数，操作显示模块可修改 系统功能参数，达到调整系统运行状态的目的。本技术的有益效果是本技术是根据起重机运行特点开发的专业调压调 速控制装置，它极大的提高了起重机控制技术，控制性能更为优越；同时简化了起重机电控 柜的外围配线，便于安装、维护，降低了安装、维护难度及系统造价。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为本技术的起动过程图。图3为本技术的显示模块示意图。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的具体实施方式。如图1所示，本技术的全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装 置，其特征在于包括速度给定模块，与此速度给定模块相连接的速度PI调节器，与此速度 PI调节器相连接的电流PI调节器，与此电流PI调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种全数字速度电流双闭环交流电动机调压调速控制装置，其特征在于包括速度给定模块，与此速度给定模块相连接的速度ＰＩ调节器，　与此速度ＰＩ调节器相连接的电流ＰＩ调节器，　与此电流ＰＩ调节器相连接的主控模块，　与主控模块相连接的显示模块、驱动模块，　与此电流ＰＩ调节器的比较器相连接的电动机的电流取样模块，　与此速度ＰＩ调节器的比较器相连接的电动机的速度采样反馈模块，　分别与速度给定模块、速度ＰＩ调节器、电流ＰＩ调节器、主控模块、显示模块、驱动模块相连接的开关电源，所述的电流ＰＩ调节器－主控模块－驱动模块－电动机的电流取样模块构成电流闭环控制装置，　所述的速度ＰＩ调节器－主控模块－驱动模块－电动机的速度采样反馈模块构成速度闭环控制系统，所述的电流闭环控制系统与速度闭环控制系统构成速度电流双闭环交流电动机调压调速控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田振，杨经建，
申请(专利权)人：鞍山起重控制设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21