[发明专利]变幅机构以及变幅机构满功率调速方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种变幅机构以及变幅机构满功率调速方法。

背景技术

目前塔式起重机的变幅机构采用变频器的多端速选择进行变速，一般只有5个档位。在恒转矩段工作区间，一般是在最低速与满载运行时的最高速之间设定几个档位；在恒功率段工作区间，由于满载与空载之间有多种负载工况，速度档位不好设定，为防止变频电动机过载，只能采取限制其高速档，让其运行在低速档的措施，这就造成变频电动机功率的严重浪费。

发明内容

本发明旨在提供一种变幅机构以及变幅机构满功率调速方法，可以实现变幅机构随吊钩的负载大小而自动满功率调速。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变幅机构满功率调速方法，包括以下步骤：获取与当前起重重量相对应的第一变幅绳和第二变幅绳的合力△F；以及根据△F调节变频电动机的实际转速。

进一步地，获取与当前起重重量相对应的第一变幅绳和第二变幅绳的合力△F包括以下步骤：获取第一变幅绳由于张力作用产生的第一电信号，基于第一电信号得到第一变幅绳的张力F1；获取第二变幅绳由于张力作用产生的第二电信号，基于第二电信号得到第二变幅绳的张力F2；以及根据F1和F2得到△F。

进一步地，获取与当前起重重量相对应的第一变幅绳和第二变幅绳的合力△F包括以下步骤：获取吊钩由于当前起重重量作用产生的第三电信号，基于第三电信号得到△F。

进一步地，根据△F调节变频电动机的实际转速包括以下步骤：根据△F计算当前起重重量下变幅小车所允许的最大运行速度；根据最大运行速度计算变频电动机的理论转速；根据变频电动机的理论转速计算变频电动机的理论频率；以及根据变频电动机的理论频率调节变频电动机的实际转速。

进一步地，最大运行速度基于以下公式得出：P=ΔF·v=|F₁-F₂|·v；其中，P为变频电动机的功率，△F为第一变幅绳和第二变幅绳的合力，F1为第一变幅绳的张力，F2为第二变幅绳的张力，v为最大运行速度。

进一步地，变频电动机的理论频率基于以下公式得出：其中，n为变频电动机的理论转速，f为变频电动机的理论频率，s为转差率，p为变频电动机的磁极对数。

进一步地，根据变频电动机的理论频率调节变频电动机的实际转速包括以下步骤：根据变频电动机的理论频率发出变频指令；根据变频指令为变频电动机提供相应的实际频率和实际电压。

根据本发明的另一方面，提供了一种变幅机构，包括：获取装置，获取装置用于获取与当前起重重量相对应的第一变幅绳和第二变幅绳的合力△F；以及变频器，变频器与获取装置电连接，变频器用于根据△F调节变频电动机的实际转速。

进一步地，获取装置包括：第一力学传感器，第一力学传感器设置于变幅机构的臂尖滑轮上，第一力学传感器用于获取第一变幅绳由于张力作用产生的第一电信号；第二力学传感器，第二力学传感器设置于变幅机构的臂根滑轮上，第二力学传感器用于获取第二变幅绳由于张力作用产生的第二电信号；以及PLC，PLC分别与第一力学传感器、第二力学传感器和变频器电连接，PLC用于根据第一电信号得到第一变幅绳的张力F1、根据第二电信号得到第二变幅绳的张力F2、根据F1和F2得到△F、根据△F计算当前起重重量下变幅小车所允许的最大运行速度、根据最大运行速度计算变频电动机的理论频率以及根据理论频率向变频器发出变频指令以控制变频器为变频电动机提供相应的实际频率和实际电压。

进一步地，获取装置包括：第三力学传感器，第三力学传感器设置于吊钩上，第三力学传感器用于获取吊钩由于当前起重重量作用所产生的第三电信号；以及PLC，PLC分别与变频器和第三力学传感器电连接，PLC用于根据第三电信号得到当前起重重量、根据当前起重重量得到△F、根据△F计算当前起重重量下变幅小车所允许的最大运行速度、根据最大运行速度计算变频电动机的理论频率以及根据理论频率向变频器发出变频指令以控制变频器为变频电动机提供相应的实际频率和实际电压。

应用本发明的技术方案，根据变幅机构的起重重量与变幅机构的第一两个变幅绳的张力之间具有的数学关系，先获取变幅机构的第一变幅绳的张力以及第二变幅绳的张力，根据所获取的第一变幅绳的张力以及第二变幅绳的张力可以相应地调节变频电动机的转速，从而使变频电动机的转速根据起重重量的变化自动适应，实现了重载低速、轻载高速的满功率调速，切实可行地解决了恒功率段变频电动机功率浪费的问题。

附图说明