塔机回转控制设备、系统和方法及塔机技术方案

本发明专利技术公开了一种塔机回转控制设备、系统和方法及塔机，该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，变频器用于驱动电机，电机用于驱动回转装置，回转装置用于驱动臂架，吊具与臂架柔性连接，其中该设备包括：接收装置，用于接收吊具实际的角速度或加速度；以及控制装置，用于获取臂架的角速度或加速度，并根据吊具实际的角速度或加速度确定吊具的转速和实时角位移，根据臂架的角速度或加速度确定臂架的转速和实时角位移，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移比较，并根据比较结果控制变频器的频率。通过使用上述控制设备，可以实现臂架速度对吊具速度的实时跟随控制，从而达到防摇摆效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，具体地，涉及ー种塔机回转控制设备、系统和方法及塔机。
技术介绍
目前，塔式起重机回转控制方式有绕线电机加液カ耦合器控制、绕线电机加涡流控制、RCV (回转控制调压)力矩涡流电机控制等，但这些控制方式在塔机回转运行过程中存在吊物摇摆现象，严重影响作业安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种塔机回转控制设备、系统和方法及塔机，以解决上述现 有技术中的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种塔机回转控制设备，该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，变频器用于驱动电机，电机用于驱动回转装置，回转装置用于驱动臂架，吊具与臂架柔性连接，其中该设备包括接收装置，用于接收吊具实际的角速度或加速度；以及控制装置，用于获取臂架的角速度或加速度，并根据吊具实际的角速度或加速度确定吊具的转速和实时角位移，根据臂架的角速度或加速度确定臂架的转速和实时角位移，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移比较，井根据比较结果控制变频器的频率。本专利技术还提供一种塔机回转控制系统，该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，变频器用于驱动电机，电机用于驱动回转装置，回转装置用于驱动臂架，吊具与臂架柔性连接，其中该系统包括控制设备，用于接收吊具实际的角速度或加速度，获取臂架的角速度或加速度，并根据吊具实际的角速度或加速度确定吊具的转速和实时角位移，根据臂架的角速度或加速度确定臂架的转速和实时角位移，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移比较，井根据比较结果控制变频器的频率；以及吊具速度检测装置，与控制设备连接，用于检测吊具实际的角速度或加速度。本专利技术还提供ー种塔机，该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，变频器用于驱动电机，电机用于驱动回转装置，回转装置用于驱动臂架，吊具与臂架柔性连接，其中该塔机还包括上述的系统。本专利技术还提供一种塔机回转控制方法，该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，变频器用于驱动电机，电机用于驱动回转装置，回转装置用于驱动臂架，吊具与臂架柔性连接，其中该方法包括接收吊具实际的角速度或加速度；以及获取臂架的角速度或加速度，并根据吊具实际的角速度或加速度确定吊具的转速和实时角位移，根据臂架的角速度或加速度确定臂架的转速和实时角位移，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移比较，井根据比较结果控制变频器的频率。通过接收吊具实际的角速度或加速度，获取臂架的角速度或加速度，井根据该吊具实际的角速度或加速度确定吊具的转速和实时角位移，根据臂架的角速度或加速度确定臂架的转速和实时角位移，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移进行比较，井根据比较结果控制变频器的频率。这样，在吊物(其吊载于吊具上)相比于臂架滞后或超前(出现摇摆)的情况下，由于吊具与臂架柔性连接，在调节电机速度吋，吊具对速度变化的反应滞后与臂架对速度变化的反应，吊具在一定反应时间内仍保持原来速度运行，所以在吊具滞后于臂架时减小电机速度来减小臂架的速度使臂架与吊具同步，而在吊具超前于臂架时增大电机速度来增大臂架的速度是臂架与吊具同步，因此可以实现臂架速度对吊具速度的实时跟随控制，从而达到防摇摆效果。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进ー步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中 图I是根据本专利技术实施例的塔机回转控制设备的方框图；图2是根据本专利技术实施例的塔机回转控制系统的方框图；图3是根据本专利技术实施例一的塔机回转控制方法的流程图；图4是根据本专利技术实施例ニ的塔机回转控制方法的流程图；以及图5是根据本专利技术实施例三的塔机回转控制方法的流程图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用干限制本专利技术。图I是根据本专利技术实施例的塔机回转控制设备的方框图。该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，变频器用于驱动电机，电机用于驱动回转装置，回转装置用于驱动臂架，吊具与臂架柔性连接。如图I所示，该设备包括接收装置12，用于接收吊具实际的角速度或加速度和臂架的角速度或加速度；以及控制装置14，用于获取臂架的角速度或加速度，并根据吊具实际的角速度或加速度确定吊具的转速和实时角位移，根据臂架的角速度或加速度确定臂架的转速和实时角位移，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移比较，井根据比较结果控制变频器的频率。通过接收吊具实际的角速度或加速度，获取臂架的角速度或加速度，井根据该吊具实际的角速度或加速度确定吊具的转速和实时角位移，根据臂架的角速度或加速度确定臂架的转速和实时角位移，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移进行比较，井根据比较结果控制变频器的频率。这样，在吊物(其吊载于吊具上)相比于臂架滞后或超前(出现摇摆)的情况下，由于吊具与臂架柔性连接，在调节电机速度吋，吊具对速度变化的反应滞后与臂架对速度变化的反应，吊具在一定反应时间内仍保持原来速度运行，所以在吊具滞后于臂架时减小电机速度来减小臂架的速度使臂架与吊具同步，而在吊具超前于臂架时增大电机速度来增大臂架的速度是臂架与吊具同步，因此可以实现臂架速度对吊具速度的实时跟随控制，从而达到防摇摆效果。其中，第一控制装置14通过MODBUS协议与变频器进行串ロ通信，该第一控制装置14例如可以为PLC控制器。根据臂架的角速度确定臂架的转速和实时角位移可以包括根据角速度与转速的关系式O1=ZJin1确定臂架的转速，其中O1表示臂架的角速度，Ii1表示臂架的转速；通过臂架的角速度对时间积分计算臂架的实时角位移e 10类似地，根据吊具实际的角速度确定吊具的转速和实时角位移可以包括根据角速度与转速的关系式《2=2 Jin2确定吊具的转速，其中W2表示吊具实际的角速度，n2表示吊具的转速；通过吊具实际的角速度对时间积分计算吊具的实时角位移9 2。根据加速度确定转速和实时角位移的方法与根据角速度确定转速和实时角位移的方法不同之处在于，先根据加速度与角速度的关系式a= 2R将加速度转换为角速度，其中a为加速度，to为角速度，R为圆周运动的半径,该R为已知值。 在本实施例中，将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移比较，井根据比较结果控制变频器的频率包括将吊具的转速和实时角位移分别与臂架的转速和实时角位移比较得到转速偏差和角位移偏差；如果角位移偏差的绝对值小于预设值，则根据转速偏差确定变频器的频率调整值，否则根据角位移偏差确定变频器的频率调整值，其中，如果吊具的转速和实时角位移分别大于臂架的转速和实时角位移，则根据频率调整值增大变频器的频率，如果吊具的转速和实时角位移分别小于臂架的转速和实时角位移，则根据频率调整值减小变频器的频率。其中，根据转速偏差确定变频器的频率调整值包括对转速偏差进行比例积分来确定变频器的频率调整值；根据角位移偏差确定变频器的频率调整值包括对角位移偏差进行比例积分来确定变频器的频率调整值。由此，通过上述方式可以确定臂架的转速Ii1和实时角位移Q1，以及吊具的转速n2和实时角位移02，这样，臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塔机回转控制设备，该塔机包括吊具、臂架、回转装置、电机和变频器，所述变频器用于驱动所述电机，所述电机用于驱动所述回转装置，所述回转装置用于驱动所述臂架，所述吊具与所述臂架柔性连接，其中该设备包括：接收装置，用于接收所述吊具实际的角速度或加速度；以及控制装置，用于获取所述臂架的角速度或加速度，并根据所述吊具实际的角速度或加速度确定所述吊具的转速和实时角位移，根据所述臂架的角速度或加速度确定所述臂架的转速和实时角位移，将所述吊具的转速和实时角位移分别与所述臂架的转速和实时角位移比较，并根据比较结果控制所述变频器的频率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，费胜巍，张国栋，李志杰，徐亚光，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：