CN105329778A - 大车和小车共用一个变频器式起重机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大车和小车共用一个变频器式起重机，包括控制端，预设有至少两组电机参数的变频器、切换单元、以及大车电机和小车电机，所述的控制端的输出端包括大车前行输出端、大车后退输出端、大车快速输出端、小车前进输出端、小车后退输出端、小车快速输出端以及切换输出端，所述的切换单元可切换并将所述的变频器的对应的电机参数输出给大车电机或小车电机。本发明为起重机生产制造环节降低了成本，减少了一个变频器以及前端所有回路中电气元器件和供电电缆以及电控箱尺寸等规格的降低。在不取消变频控制带来优越性的基础上，也增加了最终客户的购买能力。同时提高了设备使用过程中的安全性。

Description

大车和小车共用一个变频器式起重机
技术领域
本发明涉及起重机控制技术领域，特别是涉及一种大车和小车共用一个变频器式起重机。
背景技术
目前起重机行业内，随着变频技术的普及，变频技术给起重机行业带来了巨大的优越性，大多欧式起重机各机构的运行一般都采取了变频器控制。通常情况下，起重机电气***中，配置一台变频器控制一个运行机构，如大车变频器控制大车运行，小车变频器控制小车运行。
每台变频器都至少数千元的采购成本。而当下起重机行业竞争日益激烈，生产成本是提供核心竞争力的一大部分，减少没必要的配置或优化配置，能够直接变成为公司或客户节约的金钱。
通常一个变频器对应一个机构的运行，能够做到两机构同时操作，如同时进行大车和小车的运行操作。然而很多现场考虑到安全操作问题，都明确规定操作人员不得同时操作两各机构的运行，以免发生安全事故。甚至要求起重机生产厂家提供的起重机都包含此项功能。还有很多场合，大车或小车的其中一个的位移动作很少，比如模具装卸工位，涉及的精度较高，但通常情况下将天车的大车开到装模工位，调整小车使得模具与装模位置水平对正后，只需要通过调整大车完成装模，拆模等动作，基本上不需要同时操作大车和小车一起运行的情况。还有一些专门为某一工位添加的辅助性起重机，基本上把起重机移动到工位后，只进行大车或小车其中的一个方向即可，偶尔涉及到跨工位的作业时，才操作另一个机构平移。这就无形中造成了变频器资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种大车和小车共用一个变频器式起重机。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种大车和小车共用一个变频器式起重机，包括控制端，预设有至少两组电机参数的变频器、切换单元、以及大车电机和小车电机，所述的控制端的输出端包括大车前行输出端、大车后退输出端、大车快速输出端、小车前进输出端、小车后退输出端、小车快速输出端以及切换输出端，所述的切换单元可切换并将所述的变频器的对应的电机参数输出给大车电机或小车电机。
所述的切换单元包括多个分别串接在控制端的输出端上的继电器，所述的继电器的常闭触点或常开触点设置在变频器的对应的多功能输入端子上以实现动作输出和电机参数切换并将所述的变频器的电机参数输出给大车电机或小车电机。
所述的变频器的第二电机输出上串接有接触器，所述的大车电机和小车电机分别经接触器的一对常开触点和常闭触点并接至变频器的控制输出端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明为起重机生产制造环节降低了成本，减少了一个变频器以及前端所有回路中电气元器件和供电电缆以及电控箱尺寸等规格的降低。在不取消变频控制带来优越性的基础上，也增加了最终客户的购买能力。同时提高了设备使用过程中的安全性。而大车和小车共用变频器的切换使用，使得整个设备更加节能环保，后期维护成本也相应减小。同样具有大车和小车不同的运行参数，如大小可调的不同的运行频率，大车和小车可调的不同的电机参数，大车和小车可调的不同的加减速时间等以及不同的VF曲线或矢量控制等。
附图说明
图1所示为本发明的大车和小车共用一个变频器式起重机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的天车的大车运行速度控制***包括控制端U1、大车和小车控制的切换单元U2、变频器U3、大车和小车输出切换单元U4、大车电机U5、小车电机U6。所述的控制端U1包括大车前行输出端U1-1、大车后退输出端U1-2、大车快速输出端U1-3、小车起升输出端U1-4、小车下降输出端U1-5、小车快速输出端U1-6以及切换输出端U1-7，所述的切换单元控制包括多个分别串接在控制端的输出端的继电器K1,K2,K3,K4,K5,K6和K7，所述的继电器的常闭触点或常开触点串接在变频器的对应的多功能输入端子上以实现电机参数切换并将所述的变频器的电机参数输出给大车电机或小车电机。
其中，所述的变频器的第二电机输出上串接有接触器，所述的大车电机和小车电机分别经接触器的一对常开触点和常闭触点并接至变频器的控制输出端，这样能保证大车电机和小车电机完整的执行动作，避免突然切换或者误碰导致的意外发生。
具体来说，如果是手柄控制，可理解为运行指令按钮为一个双档的按钮开关，轻按时第一档接通，重按下去第二档接通，如大车前进按钮，轻按下去一个档位接通对用的是大车前进指令，重按下去两个档位都接通，对应的大车前进与大车快速指令。而大车和小车控制切换可理解为一个手柄上的切换按钮。
所述的大车运行指令单元的大车前进输出端U1-1，经模式切换单元U2的K2-1常闭触点接继电器K1线圈的一端；大车后退指令输出端U1-3经模式切换单元U2的K1-1常闭触点接继电器K2线圈的一端，与K1形成互锁回路；大车快速指令接K3线圈一端。
所述的小车运行指令单元的小车前进输出端U1-4，经模式切换单元U2的K5-1常闭触点接继电器K4线圈的一端；小车后退指令输出端U1-5经模式切换单元U2的K4-1常闭触点接继电器K5线圈的一端，与K4形成互锁回路；小车快速指令接K6线圈一端。
所述的大车和小车控制的切换单元U2，包含7组继电器。大车和小车运行指令U1的各个指令通过控制K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7线圈间接控制U3大车变频器输入单元的动作。
需要指出的是，在具体实现时，通过继电器以及对应的触点的变化满足选择的变频器即可，即参考变频器多功能输入端子预设的功能与信号状态表进行设定即可。
表1所示为某型号变频器的变频器多功能输入端子预设的功能与信号状态表：
表1
设置频率指令来源为多功能端子输入，1号端子功能为电机正转；2号端子功能为电机反转；3号端子功能为多段速1；4号端子功能为多段速2；5号功能为切换第二电机输入，6号端子为控制公共端(硬件已固定)。7号端子为变频器的控制输出端口，8号端口预设为第二电机输出端口。其中，大车电机对应的参数为：设定加速时间为2s；减速时间为3S，电机额定参数，额定功率4.4KW，额定电流9.6A，额定转速2850等，设定电机控制方式为矢量控制，抱闸打开频率为2HZ。第二电机参数设定为：加速时间为1S，减速时间为1S，额定功率2.2KW，额定电流4.8A，额定转速2850等，设定电机控制方式为VF控制，抱闸打开频率为0HZ，即两种电机参数可根据实际情况任意设置。
接线：变频器U3控制公共端6，经过继电器K7的一对常闭触点K7-3后，经并联的继电器常开触点K1-2、K2-2、K3-1后接入U3-1、U3-2、U3-3端口；变频器U3控制公共端6还经继电器K7的一对常开触点K7-2后，经并联的继电器常开触点K4-2、K5-2、K6-1后分别接入U3-1、U3-2、U3-4端口；变频器U3控制公共端6，经过继电器K7的一对常开触点K7-1后，接入U3-5端口。
所诉的大车和小车输入的切换单元U4，包含一个其线圈一端接变频器第二电机输出端口8另一端接N线的接触器K8，其一对常开触点K8-1控制大车驱动U5，接触器K8的一对常闭触点K8-2控制小车驱动U6，借助第二电机输出端口的控制，能保证电机运行完毕，避免强制性的切换造成的意外和动作不流畅。
所诉的大车和小车运行电机U5、U6为市场上普通的用于起重设备平移机构的三相异步电动机。
具体***控制详解如下：
1.正常情况下，***默认的为大车控制模式：指令单元U1-7端口无电压输出；
继电器K7无动作，K7-1、K7-2触点都为断开状态。U3多功能输入端子U3-5无电压输入，状态为0。此时，当U1指令单元发出小车运行指令，K4、K5、K6继电器其中的任意继电器吸合，K4-2、K5-2、K6-1随之闭合，但与之串联的K7-2为断开状态，故U3控制公共端U3-6不能通过这几个继电器进行对U3的控制。
此时U3***中所对应的第二电机输出端口8也无电压输出，接触器K8线圈未吸合。K8-1处于闭合状态。当前变频器U3输出7号端口只能给大车电机U5供电。
A.当操作人员按下大车前进按钮，指令单元U1-1，发出电信号，继电器K1吸合。此时K1-2闭合，控制变频器公共端与U3-1多功能接线端接通，电机正转，并按多段速组合1预设的15HZ频率运行。起重机大车慢速前进。并按大车运行模式下的加减速时间，进行加速或停止。
B.当操作人员按下大车后退按钮，原理如上，不在累赘。
C.当操作人员按下大车快速时(以大车前进快速为例)：指令单元U1-1、U1-3发出指令，继电器K1、K3线圈吸合。继电器触点K1-2、K3-1闭合，此时U3-1、U3-3多功能输入端口得电，电机正转并按多段速组合2预设的80HZ频率运行。起重机大车快速前进。并按大车运行模式一下的加减速时间，进行加速或停止。
D，当操作人员按下小车方向控制，无论输入输出都，不能控制小车运行。
2.***切换，当操作人员需要使用小车的场合。通过操作手柄上的运行切换开关，即切换输出端对应的按键或开关，切换至小车运行模式：此时U1-7发出指令信号，继电器K7动作，K7-1、K7-2触点闭合。K7-3触点断开。U3多功能输入端子5有电压输入，状态为1。此时，当U1指令单元发出大车运行指令，K1、K2、K3继电器其中的任意继电器吸合，K1-2、K2-2、K3-1随之闭合，但与之串联的K7-3为断开状态，故U3控制公共端6不能通过这几个继电器进行对U3的控制。
当大车电机的运行完成后，此时U3***中所对应的第二电机输出端口8有电压输出，接触器K8吸合。K8-2处于闭合状态，且K8-1触点断开。当前变频器U3输出7号端口只能给小车电机U6供电。
K7-1闭合，变频器U3-5号端得电，当前变频器切换为第二电机参数运行。
A.当操作人员按下小车前进按钮，指令单元U1-4，发出电信号，继电器K4吸合。此时K4-2闭合，控制变频器公共端与U3-4多功能接线端接通，小车电机正转，并按多段速组合1预设的15HZ频率运行。起重机小慢速前进。并按模式一下的加减速时间，进行加速或停止。
B，当操作人员按下小车后退按钮，电机反转，并按多段速组合1预设的15HZ频率运行进行慢速后退。
C.当操作人员按下小车前进快速按钮，控制变频器公共端与1、4号多功能接线端接通，电机正转，并按多段速组合3预设的60HZ频率快速前进。
D.当操作人员按下小车后退快速按钮，控制变频器公共端与2、4号多功能接线端接通，电机反转，并按多段速组合3预设的60HZ频率运行快速后退。
在此不再赘述。
当然变频器对应的多段速可以根据不同应用场合进行正对性任意设置。使得起重机的使用更加偏向智能化，让操作人员更加安全高效的进行使用。
在此，本发明的变频器控制***及方法，提供了一个变频器控制两个运行机构的技术方案。适用于众多场合。且在降低成本，提高高全操作，减少后期维护成本上，并不影响现场的实用性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种大车和小车共用一个变频器式起重机，其特征在于，包括控制端，预设有至少两组电机参数的变频器、切换单元、以及大车电机和小车电机，所述的控制端的输出端包括大车前行输出端、大车后退输出端、大车快速输出端、小车前进输出端、小车后退输出端、小车快速输出端以及切换输出端，所述的切换单元可切换并将所述的变频器的对应的电机参数输出给大车电机或小车电机。
2.如权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述的切换单元包括多个分别串接在控制端的输出端上的继电器，所述的继电器的常闭触点或常开触点设置在变频器的对应的多功能输入端子上以实现动作输出和电机参数切换并将所述的变频器的电机参数输出给大车电机或小车电机。
3.如权利要求2所述的起重机，其特征在于，所述的变频器的第二电机输出上串接有接触器，所述的大车电机和小车电机分别经接触器的一对常开触点和常闭触点并接至变频器的控制输出端。
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