起重机专用电机定子调压调速控制器制造技术

起重机专用电机定子调压调速控制器，该控制器包括空开、反并联双向晶闸管、触发板、速度控制调节器、机械联锁可逆接触器、制动控制接触器、三相交流绕线电机、电阻器、电机定子电流反馈、电机转子速度反馈、切除电阻接触器、制动器、操作器、中文显示面板，把改变晶闸管输出交流电压能得到缓慢平稳启动过程原理应用于无触点起重控制柜，作为软起动控制方式；采用定子电流信号、转子速度信号双闭环反馈、微电脑控制，保证调速精度。本实用新型专利技术构思新颖、结构紧凑、性能可靠、电路简单、经济实用、是数字化调压调速控制器。可推广运用作起重机起升、运行机构电机定子调压调速控制器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及起重机，尤其是一种起重机专用电机定子调压调速控制器。
技术介绍
将可控硅晶闸管在正向阳极电压作用下不导通的范围称为控制角，用字母a表示，而导通范围称为导通角，显然控制角a的大小，可改变正负半周波形切割面积的大小。当a角越小，被切割的波形面积越小，输出交流电压的平均值越大；相反，当a角越大，被切害I]的波形面积越大，输出交流电压的平均值越小。所以在电机定子上串联可控硅晶闸管、通过控制控制角a的大小可以改变电机定子输出交流电压的大小。通过晶闸管改变输出电压这一原理已应用于工业中，如电炉恒温控制,灯光亮度调节等。·本申请人将通过晶闸管改变输出电压这一原理应用于无触点起重控制柜,作为起重机电机软起动的一种控制方式能够得到一个缓慢平稳的启动过程，并能得到满意的软起动效果。但还不能得到一个固定的输出速度(不等于恒转速)。由异步电动机电磁转矩表达式τ—2亦[(1'1+1'.2 /' 8 ') +C X1+X2)]可知，当电动机各参数及电源频率不变，且当转差率S —定时，电动机输出转矩T与电机定子电压Ul成正比，在一定的负载转矩下，通过降低定子电压能使电机低速运行。但是在降低定子电压得到低速运行的时候，由于转差率S将增大，因此电动机电流随着S的增大而增大，这样转差功耗就会全部消耗在电动机内部，导致电动机发热严重，影响电机使用寿命，严重的还会烧毁电机。通过在起重机专用绕线电机(YZR、JZR等系列电机)的定子上串联双反并联晶闸管、并控制其导通角的方案，可以实现三相绕线转子异步电动机低速稳定运行，但这种调压调速是开环系统，其特性硬度不够，速度波动率大。为了提高其调速性能采用由双闭环(即电机转子频率检测及电机定子电流检测)反馈调压调速控制系统，采用双闭环系统调速时机械特性硬度提高了，速度波动率大大减少，能够达到固定的输出速度、实现低速稳定运行。根据检索，国内尚未有与本技术相同的专利申请。
技术实现思路
针对上述所述，本技术提供一种在定子上串联双反并联晶闸管、并控制其导通角的、采用双闭环反馈调压调速控制系统的、由微电脑控制的、可控制起重用三相绕线转子异步电动机实现低速稳定运行的一种起重机专用电机定子调压调速控制器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该一种起重机专用电机定子调压调速控制器是电控柜式控制器，包括总空开I、制动器空开2、晶闸管3、触发板4、控制调节器5、机械联锁可逆接触器6、制动控制接触器7、三相异步绕线电动机8、电阻器9、电机定子电流反馈10、电机转子速度反馈11、切除电阻接触器12、制动器13、操作器14、中文显示面板15，所述的总空开I在整套控制系统中对总电路起开合的作用，也能对短路进行保护；所述的制动器空开2是对制动器进行开合控制，也能对线路进行短路保护；所述的晶闸管3是串联在定子回路的双向反并联晶闸管交流调压器，用于经过触发控制调节交流电机的输入电压、达到调节电机转速的目的；所述的触发板4是三相全控触发板，用于控制晶闸管3的导通角从而改变晶闸管3的输出电压；所述的控制调节器5是数字式PI调节器，以微电脑为核心，用于接收控制信号、用于控制触发板4改变晶闸管3的输出电压；所述的机械联锁可逆接触器6可控制交流电机正反向运行；所述的制动控制接触器7用于控制制动器13工作；所述的三相异步绕线电动机8为起重机动力源；所述的电阻器9用以改变电机运行特性；所述的电机定子电流反馈10是将电机定子电流反馈送入控制调节器5，由微电脑计算电机实时载荷；所述的电机转子速度反馈11是将电机转子速度反馈送入控制调节器5，由微电脑将实时转子速度与原设定值进行比较，从而精准的控制电动机8的转速；所述的·切除电阻接触器12用于切除电机转子电阻，用以改变电机特性；所述的制动控制器13是用于对电动机8进行制动保护，避免由于势能作用而下滑；所述的操作器14是对本调压调速控制器发出运行动作、速度指令——控制信号给定，将控制信号给定输入控制调节器5以达到由微电脑自动控制调压调速的目的；所述的中文显示面板15是对控制调节器5运行数据进行监控、可更改内部参数以达到调压调速的控制要求；所有的电控元件都安装在电控柜内；双闭环调压调速控制系统动态过程为当三相异步绕线电动机8稳定运行在要求的速度时，一旦负载增大，三相异步绕线电动机8会在较大负载拖动下进行减速，速度反馈11的值也随之降低，因为操作器14的速度控制信号给定的设定值不变，因此控制调节器5会自动调节控制触发板4改变晶闸管3的输出电压，使增大晶闸管3导通角，使电动机8定子电压提高，电动机力矩也增大，电动机8开始加速，当速度升至设定值时，速度反馈11与设定值相等，控制调节器5输出的速度值不再变化，晶闸管3导通角不变，电动机8电压也不再升高，电动机力矩与负载力矩达到平衡，电动机8又稳定运行于给定值确定的速度值，调速精度可控制在5%，控制调速比达到I : 10 ;通过机械联锁可逆接触器6，可控制电动机8正反向运行，用作起重机专用起升机构、行走机构三相异步绕线电动机定子调压调速控制器。本技术的有益效果是①本技术是数字化调压调速控制器，整机采用双闭环微电脑控制，使用定子电流信号、转子频率信号自动计算、提高电机运行速度的精确度，保证调速的精准度。②本技术正反向切换采用机械联锁可逆接触器零电流时进行换相，这样设计彻底避免了环流发生的可能性，提高了控制系统工作的可靠性。③本技术采用在定子上串联双向反并联晶闸管、并控制其导通角的技术方案，把改变晶闸管输出交流电压能够得到缓慢平稳的启动过程这个原理应用于无触点起重控制柜，作为软起动的控制方式收到很好的使用效果，晶闸管余量系数大、系统安全系数闻。④本技术在设计时充分考虑了使用的简便和实用，因此该装置的参数少，出厂前设置好电机的基本参数，产品实现现场零调试，安装于现场即可使用，有效节省安装时间提高工作效率。不同于其他调速系统(如变频系统)，必须有资质电气工程师现场安装调试服务。⑤本技术构思新颖、性能可靠、造价低廉、电路简单、对高频电磁干扰不敏感、结构紧凑、小巧，可方便的安置在整机控制柜中。本技术可广泛推广运用作起重机起升、运行机构三相交流绕线电机定子调压调速控制器。附图说明图I是本技术的电路结构方框图。图2是本技术的电路原理图。 具体实施方式利用附图和实施例对本技术作进一步说明。如图I、图2所示，本技术起重机专用电机定子调压调速控制器是电控柜式控制器，包括总空开I、制动器空开2、晶闸管3、触发板4、控制调节器5、机械联锁可逆接触器6、制动控制接触器7、三相异步绕线电动机8、电阻器9、电机定子电流反馈10、电机转子速度反馈11、切除电阻接触器12、制动器13、操作器14、中文显示面板15，所有的电控元件都安装在电控柜内，并按照电路原理图依次连接。接通总空开I，在操作器14上输入速度控制信号给定值，由控制调节器5控制触发板4并控制晶闸管3的导通角，从而控制晶闸管3的输出电压，达到调节三相交流绕线电动机8按照速度设定值运行。本技术用于起升机构时三相交流绕线电动机8的运行由控制调节器5控制机械联锁可逆接触器6的Kll与K21控制。上升运行时，正向接触器Kll吸合，使电动机处于正向电动状态，带动机构正本文档来自技高网...

【技术保护点】
起重机专用电机定子调压调速控制器，该一种起重机专用电机定子调压调速控制器是电控柜式控制器，包括总空开(1)、制动器空开(2)、晶闸管(3)、触发板(4)、控制调节器(5)、机械联锁可逆接触器(6)、制动控制接触器(7)、三相异步绕线电动机(8)、电阻器(9)、电机定子电流反馈(10)、电机转子速度反馈(11)、切除电阻接触器(12)、制动器(13)、操作器(14)、中文显示面板(15)，其特征在于：所述的总空开(1)在整套控制系统中对总电路起开合的作用，也能对短路进行保护；所述的制动器空开(2)是对制动器进行开合控制，也能对线路进行短路保护；所述的晶闸管(3)是串联在定子回路的双向反并联晶闸管交流调压器，用于经过触发控制调节交流电动机的输入电压、达到调节电动机转速的目的；所述的触发板(4)是三相全控触发板，用于控制晶闸管(3)的导通角从而改变晶闸管(3)的输出电压；所述的控制调节器(5)是数字式PI调节器，以微电脑为核心，用于接收控制信号、用于控制触发板(4)改变晶闸管(3)的输出电压；所述的机械联锁可逆接触器(6)可控制交流电动机正反向运行；所述的制动控制接触器(7)用于控制制动器(13)工作；所述的三相异步绕线电动机(8)为起重机动力源；所述的电阻器(9)用以改变电机运行特性；所述的电机定子电流反馈(10)是将电机定子电流反馈送入控制调节器(5)，由微电脑计算电机实时载荷；所述的电机转子速度反馈(11)是将电机转子速度反馈送入控制调节器(5)，由微电脑将实时转子速度与原设定值进行比较，从而精准的控制电动机(8)的转速；所述的切除电阻接触器(12)用于切除电机转子电阻，用以改变电机特性；所述的制动控制器(13)是用于对电动机(8)进行制动保护，避免由于势能作用而下滑；？所述的操作器(14)是对本调压调速控制器发出运行动作、速度指令——控制信号给定，将控制信号给定输入控制调节器(5)以达到由微电脑自动控制调压调速的目的；所述的中文显示面板(15)是对控制调节器(5)运行数据进行监控、可更改内部参数以达到调压调速的控制要求；所有的电控元件都安装在电控柜内；双闭环调压调速控制系统动态过程为：当三相异步绕线电动机(8)稳定运行在要求的速度时，一旦负载增大，三相异步绕线电动机(8)会在较大负载拖动下进行减速，速度反馈(11)的值也随之降低，因为操作器(14)速度控制信号给定的设定值不变，因此控制调节器(5)会自动调节控制触发板(4)改变晶闸管(3)的输出电压，使增大晶闸管(3)导通角，使电动机(8)定子电压提高，电动机力矩也增大，电动机(8)开始加速，当速度升至设定值时，速度反馈(11)与设定值相等，控制调节器(5)输出的速度值不再变化，晶闸管(3)导通角不变，电动机(8)电压也不再升高，电动机力矩与负载力矩达到平衡，电动机(8)又稳定运行于设定值确定的速度值，调速精度可控制在5%，控制调速比达到1∶10；通过机械联锁可逆接触器(6)，可控制电动机(8)正反向运行，用作起重机专用起升机构、行走机构三相异步绕线电动机定子调压调速控制器。...

【技术特征摘要】
1.起重机专用电机定子调压调速控制器，该一种起重机专用电机定子调压调速控制器是电控柜式控制器，包括总空开(I)、制动器空开(2)、晶闸管(3)、触发板(4)、控制调节器(5)、机械联锁可逆接触器(6)、制动控制接触器(7)、三相异步绕线电动机(8)、电阻器(9)、电机定子电流反馈(10)、电机转子速度反馈(11)、切除电阻接触器(12)、制动器(13)、操作器(14)、中文显示面板(15)，其特征在于所述的总空开(I)在整套控制系统中对总电路起开合的作用，也能对短路进行保护；所述的制动器空开(2)是对制动器进行开合控制，也能对线路进行短路保护；所述的晶闸管(3)是串联在定子回路的双向反并联晶闸管交流调压器，用于经过触发控制调节交流电动机的输入电压、达到调节电动机转速的目的；所述的触发板(4)是三相全控触发板，用于控制晶闸管(3)的导通角从而改变晶闸管(3)的输出电压；所述的控制调节器(5)是数字式PI调节器，以微电脑为核心，用于接收控制信号、用于控制触发板(4)改变晶闸管(3)的输出电压；所述的机械联锁可逆接触器(6)可控制交流电动机正反向运行；所述的制动控制接触器(7)用于控制制动器(13)工作；所述的三相异步绕线电动机(8)为起重机动力源；所述的电阻器(9)用以改变电机运行特性；所述的电机定子电流反馈(10)是将电机定子电流反馈送入控制调节器(5)，由微电脑计算电机实时载荷；所述的电机转子速度反馈(11)是将电机转子速度反馈送入控制调节器(5)，由微电脑将实时转...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹伦明，杨启秀，
申请(专利权)人：湖北华声机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：