一種起重機錐形電機變頻裝置製造方法
2023-05-23 06:36:31 1
一種起重機錐形電機變頻裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種起重機錐形電機變頻裝置，包括：斷路器（QC）、總接觸器（MC）、變壓器（TB0）、電機（M3）和控制電路，斷路器（QC）的輸入端與主電源線的輸出端相連，斷路器（QC）的輸出端與變壓器（TB0）的輸入端和總接觸器（MC）的輸入端相連，變壓器（TB0）的次級輸出端與控制電路的兩個輸入端相連，總接觸器（MC）與電機（M3）之間設有變頻器（BP），變頻器（BP）的輸出端與制動單元輸入端相連，制動單元的輸出端與制動電阻相連。本實用新型能夠有效降低電機在啟動過程中的瞬間電流，避免突然啟動而造成齒輪衝擊磨損。
【專利說明】一種起重機錐形電機變頻裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種起重機用裝置，尤其是一種起重機錐形電機用裝置。
【背景技術】
[0002]錐形電機常用於電動葫蘆起重設備上，如大、小車運行機構和起升機構，傳統錐形電機由接觸器觸點閉合和斷開來控制運行和停機。由於起重機作業過程中大、小車和起升機構頻繁起動、停止或點動，由於電機啟動電流大於額定電流6-7倍,這樣就會使接觸器觸點容易燒壞，而且如此頻繁地操作使得接觸器觸點復位彈簧容易疲勞，甚至出現斷裂現象，同時電磁線圈也容易受熱擊穿。另外，在實際工作中，齒輪衝擊磨損比較嚴重，噪音也比較大，鋼結構也容易出現變形或主梁弓度下降。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:現有技術中採用接觸器控制電路時，接觸器易損壞，電機在啟動過程中的瞬間電流過大，突然啟動或停止會造成的齒輪磨損和噪音，也會造成鋼結構變形和主梁弓度下降。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型提出了一種起重機錐形電機變頻裝置，包括:斷路器、總接觸器、變壓器、電機和控制電路，斷路器的輸入端與主電源的輸出端相連，斷路器的輸出端分別與變壓器的輸入端和總接觸器的輸入端相連，變壓器的次級輸出端與控制電路的兩個輸入端相連，在總接觸器與電機之間設有變頻器，變頻器的輸出端與制動單元輸入端相連，制動單元的輸出端與制動電阻相連。
[0005]為了能夠實現急停、總起、總停、升、降、左、右、前和後運動的功能，本實用新型將控制電路設計成包括控制手柄、總起支路、總停支路、升支路、降支路、左支路、右支路、前支路和後支路，控制手柄包括急停開關、總起按鍵、總停按鍵、升按鍵、降按鍵、左按鍵、右按鍵、前按鍵和後按鍵，總起支路、總停支路、升支路、降支路、左支路、右支路、前支路和後支路並聯後再與急停開關串聯於控制電路的兩個輸入端之間，總起支路由總起按鍵和總接觸器的線圈串聯組成，總停支路由總停按鍵、總接觸器的常開觸點和總接觸器的線圈串聯組成，升支路由升按鍵、第二繼電器常閉觸點、第一繼電器線圈、第一限位開關、超載限制器串聯組成，降支路由降按鍵、第一繼電器常閉觸點、第二繼電器線圈、第二限位開關串聯組成，左支路由左按鍵、第四繼電器常閉觸點、第三繼電器線圈、第三限位開關串聯組成，右支路由右按鍵、第三繼電器常閉觸點、第四繼電器線圈、第四限位開關串聯組成，前支路由前按鍵、第六繼電器常閉觸點、第五繼電器線圈、第五限位開關串聯組成，後支路由後按鍵、第五繼電器常閉觸點、第六繼電器線圈、第六限位開關串聯組成。
[0006]為了能夠實現變頻器對不同環境下電機的控制，本實用新型所設計的變頻器包括故障端、多段速端和直流信號輸出端，故障端為MCM端和MOl端，多段速端為MI3端、MI2端和MII端，直流信號輸出端為DCM端，當變頻器用於電動葫蘆電機控制時，MCM端與DCM端之間串聯有第五繼電器常閉觸點和第六繼電器常閉觸點，MOl端與MI3端之間短路連接，MI2端與DCM端之間接有第六繼電器的常開觸點，MIl端與DCM端之間接有第五繼電器的常開觸點；當變頻器用於起重機小車電機控制時，MCM端與DCM端之間串聯有第三繼電器常閉觸點和第四繼電器常閉觸點，MOl端與MI3端之間短路連接，MI2端與DCM端之間接有第四繼電器常開觸點，MIl端與DCM端之間接有第三繼電器常開觸點；當變頻器用於起重機大車電機控制時，MI3端與DCM端之間相連有第一過流保護器的常開觸點與第二過流保護器的常開觸點的並聯電路，MI2端與DCM端之間接有第二繼電器常開觸點，MIl端與DCM端之間接有第一繼電器常開觸點。
[0007]為了能夠在總電源有錯相、斷相時斷開電路，本實用新型還包括一個相序保護器，相序保護器的輸入端與斷路器的三相輸出端相連，相序保護器的常閉觸點與總接觸器線圈相串聯。
[0008]本實用新型的優勢在於:(I)採用變頻器逐步增加啟動電流，避免了電路瞬間啟動電流過大；(2)採用變頻器逐步控制電機遞增和遞減轉速，減小了瞬間啟動和停止對傳動機構和鋼結構的衝擊，減小了齒輪磨損、斷裂、鋼結構變形或主梁弓度下降，同時減小了衝擊噪聲和低頻耗電，減小了機械和電器的維護及使用成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的變頻主電路原理圖；
[0010]圖2為本實用新型的控制電路原理圖；
[0011]圖3為本實用新型的電動葫蘆電機變頻器控制原理圖；
[0012]圖4為本實用新型的小車電機變頻器控制原理圖；
[0013]圖5為本實用新型的大車電機變頻器控制原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1所示，本實用新型所提出的起重機錐形電機變頻裝置包括:斷路器QC、總接觸器MC、變壓器ΤΒ0、電機M3和控制電路，斷路器QC的輸入端與主電源線的輸出端L1、L2、L3相連，斷路器QC的輸出端L22、L33與變壓器TBO的輸入端相連，斷路器QC的輸出端L21、L22、L23與總接觸器MC的輸入端相連，變壓器TBO的次級輸出端與控制電路的兩個輸入端LlULlO相連，在總接觸器MC與電機M3之間設有變頻器BP，變頻器BP的輸出端P、N與制動單元輸入端相連，制動單元的輸出端PB、Pl與制動電阻相連。
[0016]在總接觸器MC與電機M3之間設置變頻器BP來替換原有的接觸器，不僅避免了原來採用接觸器時接觸器易損壞的問題，而且能夠使電路在啟動或停止過程中有一個緩衝的過程，減小了電機在啟動過程中的瞬間電流，降低了由於突然啟動或停止而造成的齒輪磨損和噪音，而且也能夠減小鋼結構變形和主梁弓度下降的問題。
[0017]在變頻器BP的輸出端連接制動單元，在制動單元的輸出端連接制動電阻，當變頻器BP控制電機M3減速停止時，電機M3產生再生電流，使變頻器BP直流母線電壓超出設定值，外接的制動單元和制動電阻就能夠釋放電機M3產生再生電流，確保變頻器BP電壓正常，避免變頻器BP產生故障。
[0018]如圖1所示，在變頻器電路上還包括一個相序保護器XJ，相序保護器XJ的輸入端與斷路器QC的三相輸出端L21、L22、L23相連，相序保護器XJ的常閉觸點5、6與總接觸器MC線圈相串聯，如果總電源有錯相或斷相，相序保護器XJ動作，其常閉觸點斷開，電路處於停止狀態。
[0019]如圖2所示，本實用新型的控制電路包括控制手柄SB、總起支路、總停支路、升支路、降支路、左支路、右支路、如支路和後支路，控制手柄SB包括急停開關、總起按鍵、總停按鍵、升按鍵、降按鍵、左按鍵、右按鍵、前按鍵和後按鍵，總起支路、總停支路、升支路、降支路、左支路、右支路、IU支路和後支路並聯後再與急停開關串聯於控制電路的兩個輸入端LlULlO之間，總起支路由總起按鍵和總接觸器MC的線圈串聯組成，總停支路由總停按鍵、總接觸器MC的常開觸點和總接觸器MC的線圈串聯組成，升支路由升按鍵、第二繼電器KA2常閉觸點、第一繼電器KAl線圈、第一限位開關XK1、超載限制器GK串聯組成，降支路由降按鍵、第一繼電器KAl常閉觸點、第二繼電器KA2線圈、第二限位開關XK2串聯組成，左支路由左按鍵、第四繼電器KA4常閉觸點、第三繼電器KA3線圈、第三限位開關XK3串聯組成，右支路由右按鍵、第三繼電器KA3常閉觸點、第四繼電器KA4線圈、第四限位開關XK4串聯組成，前支路由前按鍵、第六繼電器KA6常閉觸點、第五繼電器KA5線圈、第五限位開關XK5串聯組成，後支路由後按鍵、第五繼電器KA5常閉觸點、第六繼電器KA6線圈、第六限位開關XK6串聯組成。
[0020]在操作手柄SB上急停開關旋出接通時進入準備就緒狀態，當按下操作手柄SB的升按鍵時第一繼電器KAl動作，變頻器BP控制電機M3逐步增速運行，當升至極限時第一限位開關XKl動作，變頻器BP控制電機M3逐步減速停止，同樣超過額定起重量時超載限制器GK動作，變頻器BP控制電機M3逐步減速停止；當按下操作手柄SB的降按鍵時第二繼電器KA2動作，變頻器BP控制電機M3逐步增速運行，當下降至極限時第二限位開關XK2動作，變頻器BP控制電機M3逐步減速停止；當按下操作手柄SB的左按鍵時第三繼電器KA3動作，變頻器BP控制電機M3逐步增速運行，當向左至極限時第三限位開關XK3動作，變頻器BP控制電機M3逐步減速停止；當按下操作手柄SB的右按鍵時第四繼電器KA4動作，變頻器BP控制電機M3逐步增速運行，當向右至極限時第四限位開關XK4動作，變頻器BP控制電機M3逐步減速停止；當按下操作手柄SB的前按鍵時第五繼電器KA5動作，變頻器BP控制電機M3逐步增速運行，當向前至極限時第五限位開關XK5動作，變頻器BP控制電機M3逐步減速停止；當按下操作手柄SB的後按鍵時第六繼電器KA6動作，變頻器BP控制電機M3逐步增速運行，當向後至極限時第六限位開關XK6動作，變頻器BP控制電機M3逐步減速停止。
[0021 ] 如圖3所示，當變頻器BP用於電動葫蘆電機控制時，MCM端與DCM端之間串聯有第五繼電器KA5常閉觸點與第六繼電器KA6常閉觸點，MOl端與MI3端之間短路連接，MI2端與DCM端之間接有第六繼電器KA6常開觸點，MIl端與DCM端之間接有第五繼電器KA5常開觸點。
[0022]當第五繼電器KA5常開觸點閉合時，即給變頻器BP發出電機M3正轉指令，第五繼電器KA5常開觸點斷開時即停機；當第六繼電器KA6常開觸點閉合時，即給變頻器BP發出電機M3反轉指令，第六繼電器KA6常開觸點斷開時即停機；第五繼電器KA5常閉觸點和第六繼電器KA6常閉觸點串聯至MCM與DCM之間以及MO I端與MI3端之間短路連接為變頻器BP的故障自動復位電路。
[0023]如圖4所示，當變頻器BP用於起重機的小車電機進行變頻控制時，MCM端與DCM端之間串聯有第三繼電器KA3常閉觸點和第四繼電器KA4常閉觸點，MOl端與MI3端之間短路連接，MI2端與DCM端之間接有第四繼電器KA4常開觸點，MIl端與DCM端之間接有第三繼電器KA3常開觸點。
[0024]當第三繼電器KA3常開觸點閉合時，即給變頻器BP發出電機M3正轉指令，第三繼電器KA3常開觸點斷開時即停機；當第四繼電器KA4常開觸點閉合時，即給變頻器BP發出電機M3反轉指令，第四繼電器KA4常開觸點斷開時即停機；第三繼電器KA3常閉觸點和第四繼電器KA4常閉觸點串聯至MCM與DCM之間以及MO I端與MI3端之間短路連接為變頻器BP的故障自動復位電路。
[0025]如圖5所示，當變頻器BP用於起重機的大車電機進行變頻控制時，MI3端與DCM端之間相連有第一過流保護器Fl的常開觸點和第二過流保護器F2的常開觸點的並聯電路，MI2端與DCM端之間接有第二繼電器KA2常開觸點，MIl端與DCM端之間接有第一繼電器KAl常開觸點。
[0026]當第一繼電器KAl常開觸點閉合時，即給變頻器BP發出電機M3正轉指令，第一繼電器KAl常開觸點斷開時即停機；當第二繼電器KA2常開觸點閉合時，即給變頻器BP發出電機M3反轉指令，第二繼電器KA2常開觸點斷開時即停機；將第一過流保護器Fl的常開觸點和第二過流保護器F2的常開觸點並聯至MOl端與DCM端之間，當電機M3發生故障時，第一過流保護器Fl或第二過流保護器F2常開觸點閉合，即給變頻器BP發出停機指令，以保證起重機生產安全。
【權利要求】
1.一種起重機錐形電機變頻裝置，包括:斷路器(QC)、總接觸器(MC)、變壓器(TBO)、電機(M3)和控制電路，所述斷路器(QC)的輸入端與主電源的輸出端相連，所述斷路器(QC)的輸出端分別與變壓器(TBO)的輸入端和總接觸器(MC)的輸入端相連，所述變壓器(TBO)的次級輸出端與控制電路的兩個輸入端相連，其特徵在於:所述總接觸器(MC)與電機(M3)之間設有變頻器(BP)，所述變頻器(BP)的輸出端與制動單元輸入端相連，所述制動單元的輸出端與制動電阻相連。
2.根據權利要求1所述的起重機錐形電機變頻裝置，其特徵在於:所述控制電路包括控制手柄(SB)、總起支路、總停支路、升支路、降支路、左支路、右支路、前支路和後支路，所述控制手柄(SB)包括急停開關、總起按鍵、總停按鍵、升按鍵、降按鍵、左按鍵、右按鍵、前按鍵和後按鍵，所述總起支路、總停支路、升支路、降支路、左支路、右支路、如支路和後支路並聯後再與急停開關串聯於控制電路的兩個輸入端之間，所述總起支路由總起按鍵和總接觸器(MC)的線圈串聯組成，所述總停支路由總停按鍵、總接觸器(MC)的常開觸點和總接觸器(MC)的線圈串聯組成，所述升支路由升按鍵、第二繼電器(KA2)常閉觸點、第一繼電器(KAl)線圈、第一限位開關(XKl)和超載限制器(GK)串聯組成，所述降支路由降按鍵、第一繼電器(KAl)常閉觸點、第二繼電器(KA2)線圈和第二限位開關(XK2)串聯組成，所述左支路由左按鍵、第四繼電器(KA4)常閉觸點、第三繼電器(KA3)線圈和第三限位開關(XK3)串聯組成，所述右支路由右按鍵、第三繼電器(KA3)常閉觸點、第四繼電器(KA4)線圈和第四限位開關UK4)串聯組成，所述前支路由前按鍵、第六繼電器(ΚΑ6)常閉觸點、第五繼電器(ΚΑ5)線圈和第五限位開關(ΧΚ5)串聯組成，所述後支路由後按鍵、第五繼電器(ΚΑ5)常閉觸點、第六繼電器(ΚΑ6)線圈和第六限位開關(ΧΚ6)串聯組成。
3.根據權利要求2所述的起重機錐形電機變頻裝置，其特徵在於:所述變頻器(BP)包括故障端、多段速端和直流信號輸出端，所述故障端為MCM端和MOl端，所述多段速端為ΜΙ3端、ΜΙ2端和MIl端，所述直流信號輸出端為DCM端，當變頻器(BP)用於電動葫蘆電機控制時，所述MCM端與DCM端之間串聯有第五繼電器(ΚΑ5)常閉觸點和第六繼電器(ΚΑ6)常閉觸點，所述MO I端與MI3端之間短路連接，所述MI2端與DCM端之間接有第六繼電器(ΚΑ6 )常開觸點，所述MIl端與DCM端之間接有第五繼電器(ΚΑ5)常開觸點；當變頻器(BP)用於起重機小車電機控制時，所述MCM端與DCM端之間串聯有第三繼電器(ΚΑ3 )常閉觸點和第四繼電器(ΚΑ4 )常閉觸點，所述MO I端與MI3端之間短路連接，所述MI2端與DCM端之間接有第四繼電器(ΚΑ4 )常開觸點，所述MII端與DCM端之間接有第三繼電器(ΚΑ3 )常開觸點；當變頻器(BP)用於起重機大車電機控制時，所述ΜΙ3端與DCM端之間相連有第一過流保護器(Fl)的常開觸點與第二過流保護器(F2)的常開觸點的並聯電路，所述ΜΙ2端與DCM端之間接有第二繼電器(ΚΑ2)常開觸點，所述MIl端與DCM端之間接有第一繼電器(KAl)常開觸點。
4.根據權利要求2或3所述的起重機錐形電機變頻裝置，其特徵在於:所述起重機錐形電機變頻裝置還包括一個相序保護器(XJ)，所述相序保護器(XJ)的輸入端與斷路器(QC)的輸出端相連，相序保護器(XJ)的常閉觸點與總接觸器(MC)線圈相串聯。
【文檔編號】H02P3/18GK203406808SQ201320357910
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月20日 優先權日:2013年6月20日
【發明者】韋海明, 程順平 申請人:南京力霸起重設備機械有限公司