[发明专利]一种天车无人化系统变频传动控制的方法

摘要

本发明涉及一种天车无人化系统变频传动控制的方法，属于无人天车设备技术领域。技术方案是：包含四个步骤：天车控制模式切换、天车主钩变频控制下的弱磁调速、大小车变频传动性能优化、主钩旋转及夹臂电机变频控制。本发明的有益效果是：实现了天车运行的多种控制方式，提升电机最高转速，提高了天车工作效率，有效的抑制了主钩在天车运行时的摆动角度，达到了天车的精确定位；主钩旋转时通过对变频器加减速斜坡设定调节可有效抑制由旋转引起的钩头摆动；夹臂电机通过变频控制实现了夹臂开、合时夹臂宽度的精确定位。本发明通过对传动系统的合理设计与配置以及变频调速的优化，提高了天车无人系统的控制性能。

主权项

1.一种天车无人化系统变频传动控制的方法，其特征在于：包含四个步骤：天车控制模式切换、天车主钩变频控制下的弱磁调速、大小车变频传动性能优化、主钩旋转及夹臂电机变频控制；步骤一、天车控制模式切换在驾驶室内设置模式切换开关，对无人天车传动系统的控制模式进行快速切换，驾驶室内模式切换开关通过继电器的输出控制变频器DI点；当选择维修模式时，该DI点为高电平；当选择正常模式时，该DI点为低电平；维修模式下，传动系统由变频器DI端子进行控制；在正常模式下，变频器由PLC通过DP通讯控制；在正常模式下，驾驶室内设有自动\手动选择开关，当选择自动模式时，天车将自动执行作业，此时天车由PLC发出运行指令，平移机构运行速度及传动斜坡则有摆角控制器根据摆角仪的角度检测生成，由摆角控制器将速度发送给PLC，再通过DP通讯将速度发送给变频器进行主钩摆动角度调节；当选择手动模式时，通过驾驶室操作杆对天车进行手动操作；步骤二、天车主钩变频控制下的弱磁调速，具体如下：①主钩电机选用变频异步电动机，送电后首先进行静态辨识，从而准确的获取电机参数，建立精确的电机数学模型，再进行动态辨识，计算出磁化曲线及系统的转动惯量，进行速度环优化；②通过调试软件监示电机在重载下的特性曲线，尤其在电机重载提升时加减速阶段及额定转速下运行时的电机电流、转矩；③在电机调速范围内进行弱磁升速，主钩电机在天车额定负载下完成，获得电机在重载下的最高转速；④将此时的最高转速输入到变频器参数P69.1最大速度，作为电机最高转速，将天车主钩最高运行速度比设计速度提高20%‑30%；步骤三、大小车变频传动性能优化无人天车的大车电机采用一拖二主从控制，无人天车的大车行走由4台电机驱动，前面一侧两个电机由一台变频器控制，后面一侧两个电机由另一台变频器控制，两个电机之间采用主从转矩控制；无人天车的大、小车变频器采用带编码器的TDC控制方式，通过变频器的PI调节，获取电机的快速响应特性；大、小车在运行中，在低速区进行摆角控制，角度控制器以电机额定转速的2%‑‑3%方波速度给定；步骤四，主钩旋转及夹臂电机变频控制无人天车的主钩旋转、夹臂电机，采用变频控制，主钩旋转时通过变频器的斜坡控制，有效抑制由旋转引起的钩头摆动；夹臂开合通过变频控制，实现夹臂开、合时夹臂宽度的精确定位。