基于变频器计算转矩的超载限制器研究.pdf

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1、基于变频器计算转矩的超载限制器研究王怀军唐山曹妃甸实业港务有限公司曹妃甸063200摘要：针对变频器能够给出电机实时驱动转矩值的功能，提出了以电机驱动转矩大小测量起重载荷的方法，通过理论推导和试验证明了该方法的可行性，可用于超载限制器设计，较采用力传感器的传统方法具有成本低、维护量小等技术优势。关键词：变频器；驱动转矩；超载限制器中图分类号：TM921．51：TH213．4文献标识码：A文章编号：1001—0785(2010)08—0092—03Abstract：Inthispaper，themethod

2、ofmeasuringthe】iftingloadbyvirtueofthedrivingtorqueofthemotorispro．posedbasedonthefunctionofgivingreal—timedrivingtorquevaluebythefrequencyconverter，andthismethodisprovedtobefeasiblethroughtheoreticalanalysisandtest．Thismethodcanserveforthedesignofoverloa

3、dlimiter，andcomparedwiththeadoptionoftraditionalmethodsofforcesensors，thismethodhassuchtechnicaladvantagesaslowcost，littlemain—tenanceandSOon．Keywords：frequencyconverter；drivingtorque；overloadlimiter起重机械安全规程规定所有类型起重机都应1传统超载限制器的基本原理装有超载限制器或力矩限制器。起重机超载作业造成的

4、危害很大，其所产生的过大应力可能使钢起重机超载限制器可分为机械式和电子式2丝绳拉断，传动部件损坏，电动机烧毁，南于制类，机械式周内用得很少，目前，广泛使用的是动力矩相对不够，导致制动失效，严重者导致钢电阻应变电子式超载限制器，其工作原理如图1结构变形、断裂甚至整机倾覆的特大机损事故。所示。本文针对门座式起重机用超载限制器进行创新性超载传感器拾取的起重载荷信号经信号调理设计并给出了试验数据。放大后送人A／D转换器变换成数字量，经过单片微型计算机(单片机)系统的数据处理，由显示L和N接成了图2的电路。图中H点

5、对地短路，求复杂的控制同路，可采用直流电源，直流控制短接了上升限位开关WK触点。此时H点与地等回路宜采用不接地系统，并应装设绝缘监视电位，无短路电流，熔断器RD不会熔断。吊钩越系统。过极限位置时，上升限位开关WK触点被短接失4改正措施效，于是，发生了钩头落地事故。按图1接线，把图2中的A线接变压器次级3事故原因的相线L，B线接变压器次级的载流零线N，使控图1的接线导致上升限位开关不能切断起升制线圈和地之间不存在控制触点。方向的控制电源是事故的原因。上升限位开关的接线错接是更换凸轮控制器时造成的。图2的电作

6、者地址：吉林省四平市海丰大街1023号吉林省四平市特路不符合国家相关标准的规定。当TN或1Tr系统种设备检验中心邮编：136000中的控制回路发生接地故障时，控制回路的接线收稿日期：2009—08—31方式应能防止电动机意外启动或不能停车。必要时可在控制同路中装设隔离变压器，对可靠性要一92一《起重运输机械》2010(8)度达到最大匀速时，实测出若干组(M，G)值，单；由式(3)可得K和Gn，通过式(3)由电机的实微型I^讨算际驱动转矩可得对应的起重载荷。需要指出的是l机系蕊统低速时，由式(3)所得的起重

7、载荷值略低于实际起重载荷值，但由于实际工况往往都是由低速加图1传统超载限制器的基本原理速到高速，考虑到加速阶段的额外动载荷，由式器显示实时动载重量值，系统把该重量值经延时(3)所得起重载荷值基本与实际载荷相等或略大。消除动载影响后与预先设定好的预报警值与最大这样，在整个起升阶段，电机实际驱动转矩都起重量值相比较决定是否输出报警和保护动作。线性地反映了实际起重载荷。预报警值一般设定在起重机额定载荷的90％左右，3试验验证最大起重量值一般设定在额定起重量的100％～105％。该类传感器系统通用性较好，精度高，

8、结试验选取MQ4037门座式起重机，采用如图2构较紧凑，工作较稳定。但它的弊端在实际使用所示的方案。过程中也是显而易见的，如更换成本高，定期需要专业人员进行人工调校等。’片微型计算2驱动转矩与起重载荷的关系机系统当前，PLC与变频器组合在各类型起重机控制与驱动系统中得到了广泛应用。变频器通过对图2基于驱动转矩的超载限制器原理电机模型的精确辨识，使其在矢量变频驱动电机主要包括2台大连天元电机厂生产的变频电过程中能高速准确地计算L