收放系统恒张力研究.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第4O卷第17期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012。17．013收放系统恒张力研究鄢华林，周超，姜飞龙，赵瑞，李亚南，袁威(江苏科技大学机械工程学院，江苏镇江212003)摘要：以收放系统作为研究对象，讨论缆绳收放系统的储缆绞车和绞盘之间的同步问题。采用SEW变频器实现对交流电机速度与力矩的控制，分析采用变频器实现恒张力的工作原理。针对平台上升过程中电动机发电的问题，提出负功率的平衡方法。关键词：收放系统；变频器；恒张力；负

2、功率中图分类号：TP271文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)17—044—2ResearchonConstantTensionControlofRetractableSystemYANHualin，ZHOUChao，JIANGFeilong．ZHAORui，LIYanan。YUANWei(SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，ZhenjiangJiangsu212003，China)Abstract：Theretractablesystem

3、wastakenastheresearchobject．Synchronizationbetweenthecablestoragewinchandwinchwasdiscussed．SEWinverterwasusedtocontrolthespeedandtorchofACmotor．Theprincipleofconstanttensioncontrolwithin—verterwasanalyzed．Astothepowerproblemduringtheplatformrising，balancedapproachbasedonnegativepowe

4、rwasproposed．Keywords：Retractablesystem；Inverter；Constanttension；Negativepower随着收放系统制造水平的不断提高、加工材料的不断改进以及电子控制技术的不断发展，收放系统在动力、安全和节能方面取得了巨大的进步。目前国内生产的收放系统主要是靠单卷筒来完成缆绳收放和排1-缆绳缆工作。在缆绳的收放过程中，经常会出现“咬2一卷筒3一储缆绞车电机绳”、“乱绳”、缆绳挤压及排列不齐等现象。特别是4_排缆丝杠电机当上一层缆绳嵌入下一层缆绳的缝隙中时，会使缆绳5．_排缆丝杠机构6--导向轮之间相互挤压，造

5、成缆绳受损或变形，影响缆绳的使7～绞盘用寿命。在放缆过程中，嵌入下一层的缆绳会在拉力的作用下突然间释放造成冲击使缆绳断裂，这种现象图1缆绳收放系统示意图的发生会造成设备的损坏，危及操作人员的安全。作2恒张力机构原理者设计了一种恒张力装置，以解决国内绞车收放系统缆绳上的恒张力实现实质上是实现储缆绞车与绞尤其是大载荷收放系统缆绳磨损、断裂等问题。盘的相互跟随，作者采用变频器分别对储缆绞车与绞1缆绳收放系统盘实施了速度与转矩控制。缆绳收放系统完成平台的放出与回收，是平台系2．1变频器基本原理统的重要组成部分。缆绳收放系统由主牵引系统、收变频器即变频调速器，是利用改变

6、电源固有频率排缆系统和控制检测系统组成。主牵引系统用于释放和电压的方法来改变三相交流电机的转速和转矩的一缆绳并在其收放过程中提供力矩，使平台安全、平稳种电子设备。其中所采用的矢量控制，即利用直流电运行，是缆绳收放的主要驱动装置；排缆系统使缆绳动机的转矩产生机制，将异步机的定子电流在理论上有序地储放在储缆筒上，避免缆绳堆积、错层；控制分为两部分：产生磁场的电流分量(磁场电流)和检测系统负责检测缆绳参数(速度、长度、张力)产生转矩的电流分量(转矩电流)，分别进行控制，和系统控制。缆绳收放系统如图1所示。同时将二者合成后的定子电流供给电动机。分为磁通收稿日期：201

7、1—07—25基金项目：江苏省研究生科技创新计划项目(CXLX11_0285)作者简介：鄢华林(1957一)，男，高级工程师，硕士生导师，研究方向为电液伺服控制。通信作者：周超，E—mailzhenjiang007@163．com。第17期鄢华林等：收放系统恒张力研究·45·矢量、电压矢量、转矩矢量控制等。速会继续上升，直到缆绳绷紧，力矩达到设定值。2．2直接转矩控制思想放缆(升空)。这时平台的浮力拖动绞盘旋转，直接转矩控制(DTC)的思想是以转矩为中心来绞盘此时产生一个制动力矩以平衡浮力(绞盘电动进行综合控制，不仅用于控制转矩，也用于磁链量的机处于发电状态，

8、工作在第4象限，产生电能通过制控制和磁