一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置製造方法
2023-05-13 15:31:21
一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置，屬於無刷直流電機控制裝置【技術領域】。技術方案是：速度設定輸入斜坡控制器（1）、速度反饋輸入數字濾波器（4）、速度誤差計算器（7）互相連接組成速度信號輸入單元，電流給定輸入斜坡控制器（2）、電流反饋輸入數字濾波器（5）、電流誤差計算器（8）互相連接組成電流信號輸入單元，電壓設定輸入斜坡控制器（3）、電壓反饋輸入數字濾波器（6）、電壓誤差計算器（9）互相連接組成電壓信號輸入單元。本實用新型實現了起重機行走系統的無刷直流電機直接驅動控制，採用直驅控制可以去掉起重機大跑、小跑的減速箱，減少了故障點，提高了工作效率，降低了系統成本。
【專利說明】一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置，屬於無刷直流電機控制裝置【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，公知的起重機行走系統有兩種，其中第一種是直接由三相交流電動機通過滑環調速控制再經過減速箱將動力傳輸到驅動輪上的驅動控制系統。另外第二種是能過交流變頻器控制三相交流異步電動機或者永磁同步電機進行調速控制再經過減速箱將動力傳輸到驅動輪上的驅動控制系統。這兩種控制系統無一例外的都使用了減速箱，增加了系統的故障點並且降低了工作效率。
[0003]再來看一下現有的無刷直流電機控制系統，由於無刷直流電機低速的時候轉矩脈動比較大，轉矩不平滑在大負載應用情況下現有的控制系統都設計為電機運行速度較高，然後通過減速箱進行降速驅動，使用減速箱導致故障點多，故障率較高，工作效率低。
實用新型內容
[0004]本實用新型目的是提供一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置，在原有無刷直流電機控制器的拓撲結構不變的情況下，採用誤差選擇器加並聯速度、電流、電壓三閉環控制系統，採用斜坡輸出控制，使得控制不易產生調節振蕩，電機控制更平滑穩定，實現對無刷直流低速大轉矩電機的平滑穩定驅動，解決【背景技術】存在的上述問題。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置，包含速度設定輸入斜坡控制器、電流給定輸入斜坡控制器、電壓設定輸入斜坡控制器、速度反饋輸入數字濾波器、電流反饋輸入數字濾波器、電壓反饋輸入數字濾波器、速度誤差計算器、電流誤差計算器、電壓誤差計算器、誤差選擇器、速度校正器、電流校正器、電壓校正器、速度輸出斜坡控制器、電流輸出斜坡控制器、電壓輸出斜坡控制器和三相驅動制動單元，所述速度設定輸入斜坡控制器、速度反饋輸入數字濾波器、速度誤差計算器互相連接組成速度信號輸入單元，電流給定輸入斜坡控制器、電流反饋輸入數字濾波器、電流誤差計算器互相連接組成電流信號輸入單元，電壓設定輸入斜坡控制器、電壓反饋輸入數字濾波器、電壓誤差計算器互相連接組成電壓信號輸入單元，速度信號輸入單元、電流信號輸入單元、電壓信號輸入單元並聯後與誤差選擇器的輸入端互相連接，速度校正器、速度輸出斜坡控制器互相連接組成速度信號輸出單元，電流校正器、電流輸出斜坡控制器互相連接組成電流信號輸出單元，電壓校正器、電壓輸出斜坡控制器互相連接組成電壓信號輸出單元，速度信號輸出單元、電流信號輸出單元、電壓信號輸出單元並聯，輸入端與誤差選擇器的輸出端互相連接，輸出端與三相驅動制動單元的輸入端互相連接，速度校正器、電流校正器、電壓校正器之間兩兩互相連接。
[0006]本實用新型的有益效果是:在原有無刷直流電機控制器的拓撲結構不變的情況下，採用誤差選擇器加並聯速度、電流、電壓三閉環控制系統，採用斜坡輸出控制，可以實現無刷直流電動機更加平穩地運行，實現了起重機行走系統的無刷直流電機直接驅動控制，採用直驅控制可以去掉起重機大跑、小跑的減速箱，減少了故障點，提高了工作效率，降低了系統成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的結構圖；
[0008]圖中:速度設定輸入斜坡控制器1、電流給定輸入斜坡控制器2、電壓設定輸入斜坡控制器3、速度反饋輸入數字濾波器4、電流反饋輸入數字濾波器5、電壓反饋輸入數字濾波器6、速度誤差計算器7、電流誤差計算器8、電壓誤差計算器9、誤差選擇器10、速度校正器11、電流校正器12、電壓校正器13、速度輸出斜坡控制器14、電流輸出斜坡控制器15、電壓輸出斜坡控制器16、三相驅動制動單元17。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步說明。
[0010]一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置，包含速度設定輸入斜坡控制器1、電流給定輸入斜坡控制器2、電壓設定輸入斜坡控制器3、速度反饋輸入數字濾波器4、電流反饋輸入數字濾波器5、電壓反饋輸入數字濾波器6、速度誤差計算器7、電流誤差計算器8、電壓誤差計算器9、誤差選擇器10、速度校正器11、電流校正器12、電壓校正器13、速度輸出斜坡控制器14、電流輸出斜坡控制器15、電壓輸出斜坡控制器16和三相驅動制動單元17，所述速度設定輸入斜坡控制器1、速度反饋輸入數字濾波器4、速度誤差計算器7互相連接組成速度信號輸入單元，電流給定輸入斜坡控制器2、電流反饋輸入數字濾波器5、電流誤差計算器8互相連接組成電流信號輸入單元，電壓設定輸入斜坡控制器3、電壓反饋輸入數字濾波器6、電壓誤差計算器9互相連接組成電壓信號輸入單元，速度信號輸入單元、電流信號輸入單元、電壓信號輸入單元並聯後與誤差選擇器10的輸入端互相連接，速度校正器11、速度輸出斜坡控制器14互相連接組成速度信號輸出單元，電流校正器12、電流輸出斜坡控制器15互相連接組成電流信號輸出單元，電壓校正器13、電壓輸出斜坡控制器16互相連接組成電壓信號輸出單元，速度信號輸出單元、電流信號輸出單元、電壓信號輸出單元並聯，輸入端與誤差選擇器10的輸出端互相連接，輸出端與三相驅動制動單元17的輸入端互相連接，速度校正器11、電流校正器12、電壓校正器13之間兩兩互相連接。
[0011]在實際應用中，速度設定輸入斜坡控制器I對給定信號進行斜坡控制後輸出到速度誤差計算器7，電流給定輸入斜坡控制器2對給定信號進行斜坡控制後輸出到電流誤差計算器8，電壓設定輸入斜坡控制器3對給定信號進行斜坡控制後輸出到電壓誤差計算器9。速度反饋值送入速度反饋數字輸入濾波器4，濾波後輸出到速度誤差計算器7。電流反饋值送入電流反饋數字輸入濾波器5，濾波後輸出到電流誤差計算器8。電壓反饋值送入電壓反饋輸入數字濾波器6，濾波後輸出電壓誤差計算器9。速度誤差計算器7用速度設定輸入斜坡控制器I的輸出值減去速度反饋數字輸入濾波器4的輸出值得出速度誤差值，電流誤差計算器8用電流給定輸入斜坡控制器2輸出值減去電流反饋數字輸入濾波器5的輸出值得出電流誤差值，電壓誤差計算器9用電壓反饋輸入數字濾波器6減去電壓設定輸入斜坡控制器3的輸出值得出電壓誤差值，這三個誤差計算器的輸出結果送到誤差選擇器10按照誤差選擇規則(全為正誤差選擇電流誤差計算器8的輸出結果，全為負誤差選擇絕對值最大的負誤差，誤差有正有負則選擇絕對值最大的負誤差)進行選擇。將誤差選擇器10的輸出結果如果選擇的是速度誤差計算器7則將速度誤差計算器7的結果送入速度校正器11進行校正然後通過速度輸出斜坡控制器14進行輸出斜坡控制最後輸出到三相驅動制動單元17;如果選擇的是電流誤差計算器8則將電流誤差計算器8的結果送往電流校正器12進行校正然後通過電流輸出斜坡控制器15輸出到三相驅動制動單元17 ;如果選擇的是電壓誤差計算器9則將電壓誤差計算器9的結果送入電壓校正器13進行校正然後通過電壓輸出斜坡控制器16輸出到三相驅動制動單元17。
[0012]由於採用了並聯閉環結構所以輸出響應更快，採用了誤差選擇和各閉環電機運行狀態數據交換方法效用採用了斜坡輸出控制，使得控制不易產生調節振蕩，使得電機控制得更平滑穩定，實現了對無刷直流低速大轉矩電機的平滑穩定驅動。
【權利要求】
1.一種起重機無刷電機直驅行走控制裝置，其特徵在於:包含速度設定輸入斜坡控制器(I)、電流給定輸入斜坡控制器(2 )、電壓設定輸入斜坡控制器(3 )、速度反饋輸入數字濾波器(4 )、電流反饋輸入數字濾波器(5 )、電壓反饋輸入數字濾波器(6 )、速度誤差計算器(7)、電流誤差計算器(8)、電壓誤差計算器(9)、誤差選擇器(10)、速度校正器(11)、電流校正器(12)、電壓校正器(13)、速度輸出斜坡控制器(14)、電流輸出斜坡控制器(15)、電壓輸出斜坡控制器(16)和三相驅動制動單元(17)，所述速度設定輸入斜坡控制器(1)、速度反饋輸入數字濾波器(4)、速度誤差計算器(7)互相連接組成速度信號輸入單元，電流給定輸入斜坡控制器(2)、電流反饋輸入數字濾波器(5)、電流誤差計算器(8)互相連接組成電流信號輸入單元，電壓設定輸入斜坡控制器(3)、電壓反饋輸入數字濾波器(6)、電壓誤差計算器(9)互相連接組成電壓信號輸入單元，速度信號輸入單元、電流信號輸入單元、電壓信號輸入單元並聯後與誤差選擇器(10)的輸入端互相連接，速度校正器(11)、速度輸出斜坡控制器(14)互相連接組成速度信號輸出單元，電流校正器(12)、電流輸出斜坡控制器(15)互相連接組成電流信號輸出單元，電壓校正器(13)、電壓輸出斜坡控制器(16)互相連接組成電壓信號輸出單元，速度信號輸出單元、電流信號輸出單元、電壓信號輸出單元並聯，輸入端與誤差選擇器(10)的輸出端互相連接，輸出端與三相驅動制動單元(17)的輸入端互相連接，速度校正器(11 )、電流校正器(12)、電壓校正器(13)之間兩兩互相連接。
【文檔編號】H02P6/08GK204258681SQ201420848247
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月29日 優先權日:2014年12月29日
【發明者】孟繁敬, 艾德軍 申請人:唐山普林億威科技有限公司