專利名稱：電纜卷筒變頻同步裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于起重運輸機械的裝置，特別是一種通過變頻技術實現(xiàn)電纜卷筒與主設備同步運轉的電纜卷筒變頻同步裝置。
背景技術：
目前，電力驅動起重機選用的電纜卷筒普遍采用力矩電機驅動或磁滯聯(lián)軸器，隨著變頻技術的發(fā)展，又出現(xiàn)了利用張力檢測調節(jié)卷筒速度的恒張力變頻電纜卷筒。上述方案主要利用對電纜的拖拽作用收放電纜，對水平收放的電纜卷筒比較實用，在應用于較大行程的垂直收放電纜卷筒時，對電纜本身強度要求較高，下降工況對電纜有一定的損傷，從而降低電纜及卷筒的使用壽命；由于傳統(tǒng)電纜的強度有限，在主設備高速運轉的情況下受到的拉力很大，容易將電纜拉斷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠主動驅動電纜卷筒與主設備保持精確同步運行，電纜承受拉力小，可進一步減少電纜截面和卷筒尺寸，延長電纜和卷筒使用壽命的電纜卷筒變頻同步裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種電纜卷筒變頻同步裝置，包括電纜卷盤5，電纜卷盤5通過傳動鏈條4與減速器1連接，電纜卷盤5上設有集電器6，減速器1與變頻電機2連接，變頻電機2與變頻器7連接，變頻電機2上設有測速編碼器3。電纜卷筒變頻器接收起重機控制單元(9)根據主設備實際運行速度折算出的速度信號，通過通訊電纜10傳遞給變頻器7。變頻器7將檢測到的電流或轉矩信號通過通訊電纜10傳遞給起重機控制單元9，經過起重機控制單元9處理后送回變頻器7。
本發(fā)明所提供電纜卷筒變頻同步裝置，由于采用了變頻器，可將主設備的實際速度值送入起重機控制單元內進行處理，將換算后的速度值輸出到變頻器，變頻器驅動電纜卷筒與主設備保持同步運行，電纜不需要承受額外的拉力，電纜和卷筒的設計強度可降低，延長設備的使用壽命。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明采用以下結構一種電纜卷筒變頻同步裝置，包括電纜卷盤5，電纜卷盤5通過傳動鏈條4與減速器1連接，電纜卷盤5上設有集電器6，減速器1與變頻電機2連接，變頻電機2與變頻器7連接，變頻電機2上設有測速編碼器3。電纜卷筒變頻器接收起重機控制單元(9)根據主設備實際運行速度折算出的速度信號，通過通訊電纜10傳遞給變頻器7。變頻器7將檢測到的電流或轉矩信號通過通訊電纜10傳遞給起重機控制單元9，經過起重機控制單元9處理后送回變頻器7。
本發(fā)明中集電器電纜卷筒中用于傳遞動力或控制信號的裝置，通常由數組滑環(huán)、炭刷組成，將動力或控制信號從固定部分傳遞到轉動部分。它的作用與繞線式電動機中的轉子滑環(huán)、炭刷的作用是一樣的。
起重機控制單元目前較先進的電力驅動起重機普遍采用可編程序控制器PLC作為它的控制單元，或者叫控制系統(tǒng)?？刂茊卧蒀PU、I/O等模塊組成，通過采集起重機各種控制或狀態(tài)信號，進行綜合分析后，按事先設定要求輸出信號，驅動各個機構動作或產生報警等。
測速編碼器一般裝在機構旋轉部分的軸伸端，用于檢測機構的旋轉速度。它的原理是在機構旋轉一周，產生固定的脈沖計數，通過其它裝置接收編碼器在單位時間內產生的計數量，可以得到機構的實際旋轉速度。
本裝置的工作原理如下當起重機械啟動運行時，同時將主設備變頻器8啟動信號和速度信號通過通訊電纜10送入起重機械的可編程控制器單元9處理后送到電纜卷筒變頻器7，變頻器7驅動卷筒同步運行?？删幊炭刂破魍ㄟ^采集主設備和電纜卷盤5的技術參數，換算出在主設備電機與卷筒變頻電機2之間的速度關系。由于主設備的鋼絲繩卷筒和電纜卷盤5都屬于多層纏繞，它們之間速度關系不斷發(fā)塵變化。在主設備鋼絲卷筒或電纜卷盤5的纏繞直徑發(fā)生變化時，及時變換比例因子，使電纜卷盤5與主設備速度始終保持同步。
在實際使用過程中，電纜在電纜卷盤5上排列時經常發(fā)生“跑槽”現(xiàn)象，某一層的圈數可能與預想有誤差，這樣電纜卷筒在運行過程中會出現(xiàn)同步偏差，主設備運行高度越大，同步偏差越大，最終導致電纜卷繞過緊或過松，此時可利用變頻器7的轉矩或電流檢測功能，在與可編程控制器之間的通訊建立后，將變頻器的實時監(jiān)測電機轉矩值或電流值送到可編程控制器。正常情況下，電纜卷筒變頻器采用速度控制，按折算關系與主設備保持同步運行。當可編程控制器檢測到卷繞電機轉矩或電流超過預計上限轉矩或電流時，表示電纜拉得過緊，電纜卷繞速度需要微調，此時可編程控制器按比例調整卷筒變頻器給定，直到檢測轉矩或電流值返回正常范圍為止。解決電纜過松問題的基本構想是在電纜卷筒層間過渡時，可編程控制器按卷筒電機現(xiàn)行速度的一定比例附加給定到卷筒變頻器，調整卷筒運行速度，自動收緊電纜。如果電機轉矩或電流輸出到達了預設上限，意味著電纜已經張緊，此時可撤除附加給定。所以運用轉矩或電流控制，適時調整卷簡速度給定，能達到與主設備精確同步的效果。
權利要求
1.一種電纜卷筒變頻同步裝置，包括電纜卷盤(5)，電纜卷盤(5)通過傳動鏈條(4)與減速器(1)連接，其特征在于電纜卷盤(5)上設有集電器(6)，減速器(1)與變頻電機(2)連接，變頻電機(2)與變頻器(7)連接，變頻電機(2)上設有測速編碼器(3)。
2.根據權利要求1所述的電纜卷筒變頻同步裝置，其特征是電纜卷筒變頻器接收起重機控制單元(9)根據主設備實際運行速度折算出的速度信號，通過通訊電纜(10)傳遞給變頻器(7)。
3.根據權利要求1所述的電纜卷筒變頻同步裝置，其特征是變頻器(7)將檢測到的電流或轉矩信號通過通訊電纜(10)傳遞給起重機控制單元(9)，經過起重機控制單元(9)處理后送回變頻器(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電纜卷筒變頻同步裝置，屬于起重運輸機械。其主要包括電纜卷盤，電纜卷盤通過傳動鏈條與減速器連接，電纜卷盤上設有集電器，減速器與變頻電機連接，變頻電機與變頻器連接，變頻電機上設有測速編碼器。本裝置由于采用了變頻器，可將主設備的實際速度值送入起重機控制單元內進行處理，將換算后的速度值輸出到變頻器，使電纜卷筒與主設備保持同步運行，電纜不需要承受額外的拉力。通過變頻器的轉矩或電流檢測功能自動調整卷筒運行速度，保證電纜不被拉斷。電纜和卷筒的設計強度可降低，延長設備的使用壽命。
文檔編號H02P27/04GK1982188SQ20051002003
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月15日 優(yōu)先權日2005年12月15日
發(fā)明者王向輝, 汪大貴, 俞歌 申請人:王向輝