起重機專用電機定子調壓調速控制器制造技術

起重機專用電機定子調壓調速控制器，該控制器包括空開、反并聯雙向晶閘管、觸發板、速度控制調節器、機械聯鎖可逆接觸器、制動控制接觸器、三相交流繞線電機、電阻器、電機定子電流反饋、電機轉子速度反饋、切除電阻接觸器、制動器、操作器、中文顯示面板，把改變晶閘管輸出交流電壓能得到緩慢平穩啟動過程原理應用于無觸點起重控制柜，作為軟起動控制方式；采用定子電流信號、轉子速度信號雙閉環反饋、微電腦控制，保證調速精度。本實用新型專利技術構思新穎、結構緊湊、性能可靠、電路簡單、經濟實用、是數字化調壓調速控制器?？赏茝V運用作起重機起升、運行機構電機定子調壓調速控制器。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及起重機，尤其是一種起重機專用電機定子調壓調速控制器。
技術介紹
將可控硅晶閘管在正向陽極電壓作用下不導通的范圍稱為控制角，用字母a表示，而導通范圍稱為導通角，顯然控制角a的大小，可改變正負半周波形切割面積的大小。當a角越小，被切割的波形面積越小，輸出交流電壓的平均值越大；相反，當a角越大，被切害I]的波形面積越大，輸出交流電壓的平均值越小。所以在電機定子上串聯可控硅晶閘管、通過控制控制角a的大小可以改變電機定子輸出交流電壓的大小。通過晶閘管改變輸出電壓這一原理已應用于工業中，如電爐恒溫控制,燈光亮度調節等?！け旧暾埲藢⑼ㄟ^晶閘管改變輸出電壓這一原理應用于無觸點起重控制柜,作為起重機電機軟起動的一種控制方式能夠得到一個緩慢平穩的啟動過程，并能得到滿意的軟起動效果。但還不能得到一個固定的輸出速度(不等于恒轉速)。由異步電動機電磁轉矩表達式τ—2亦[(1'1+1'.2 /' 8 ') +C X1+X2)]可知，當電動機各參數及電源頻率不變，且當轉差率S —定時，電動機輸出轉矩T與電機定子電壓Ul成正比，在一定的負載轉矩下，通過降低定子電壓能使電機低速運行。但是在降低定子電壓得到低速運行的時候，由于轉差率S將增大，因此電動機電流隨著S的增大而增大，這樣轉差功耗就會全部消耗在電動機內部，導致電動機發熱嚴重，影響電機使用壽命，嚴重的還會燒毀電機。通過在起重機專用繞線電機(YZR、JZR等系列電機)的定子上串聯雙反并聯晶閘管、并控制其導通角的方案，可以實現三相繞線轉子異步電動機低速穩定運行，但這種調壓調速是開環系統，其特性硬度不夠，速度波動率大。為了提高其調速性能采用由雙閉環(即電機轉子頻率檢測及電機定子電流檢測)反饋調壓調速控制系統，采用雙閉環系統調速時機械特性硬度提高了，速度波動率大大減少，能夠達到固定的輸出速度、實現低速穩定運行。根據檢索，國內尚未有與本技術相同的專利申請。
技術實現思路
針對上述所述，本技術提供一種在定子上串聯雙反并聯晶閘管、并控制其導通角的、采用雙閉環反饋調壓調速控制系統的、由微電腦控制的、可控制起重用三相繞線轉子異步電動機實現低速穩定運行的一種起重機專用電機定子調壓調速控制器。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是該一種起重機專用電機定子調壓調速控制器是電控柜式控制器，包括總空開I、制動器空開2、晶閘管3、觸發板4、控制調節器5、機械聯鎖可逆接觸器6、制動控制接觸器7、三相異步繞線電動機8、電阻器9、電機定子電流反饋10、電機轉子速度反饋11、切除電阻接觸器12、制動器13、操作器14、中文顯示面板15，所述的總空開I在整套控制系統中對總電路起開合的作用，也能對短路進行保護；所述的制動器空開2是對制動器進行開合控制，也能對線路進行短路保護；所述的晶閘管3是串聯在定子回路的雙向反并聯晶閘管交流調壓器，用于經過觸發控制調節交流電機的輸入電壓、達到調節電機轉速的目的；所述的觸發板4是三相全控觸發板，用于控制晶閘管3的導通角從而改變晶閘管3的輸出電壓；所述的控制調節器5是數字式PI調節器，以微電腦為核心，用于接收控制信號、用于控制觸發板4改變晶閘管3的輸出電壓；所述的機械聯鎖可逆接觸器6可控制交流電機正反向運行；所述的制動控制接觸器7用于控制制動器13工作；所述的三相異步繞線電動機8為起重機動力源；所述的電阻器9用以改變電機運行特性；所述的電機定子電流反饋10是將電機定子電流反饋送入控制調節器5，由微電腦計算電機實時載荷；所述的電機轉子速度反饋11是將電機轉子速度反饋送入控制調節器5，由微電腦將實時轉子速度與原設定值進行比較，從而精準的控制電動機8的轉速；所述的·切除電阻接觸器12用于切除電機轉子電阻，用以改變電機特性；所述的制動控制器13是用于對電動機8進行制動保護，避免由于勢能作用而下滑；所述的操作器14是對本調壓調速控制器發出運行動作、速度指令——控制信號給定，將控制信號給定輸入控制調節器5以達到由微電腦自動控制調壓調速的目的；所述的中文顯示面板15是對控制調節器5運行數據進行監控、可更改內部參數以達到調壓調速的控制要求；所有的電控元件都安裝在電控柜內；雙閉環調壓調速控制系統動態過程為當三相異步繞線電動機8穩定運行在要求的速度時，一旦負載增大，三相異步繞線電動機8會在較大負載拖動下進行減速，速度反饋11的值也隨之降低，因為操作器14的速度控制信號給定的設定值不變，因此控制調節器5會自動調節控制觸發板4改變晶閘管3的輸出電壓，使增大晶閘管3導通角，使電動機8定子電壓提高，電動機力矩也增大，電動機8開始加速，當速度升至設定值時，速度反饋11與設定值相等，控制調節器5輸出的速度值不再變化，晶閘管3導通角不變，電動機8電壓也不再升高，電動機力矩與負載力矩達到平衡，電動機8又穩定運行于給定值確定的速度值，調速精度可控制在5%，控制調速比達到I : 10 ;通過機械聯鎖可逆接觸器6，可控制電動機8正反向運行，用作起重機專用起升機構、行走機構三相異步繞線電動機定子調壓調速控制器。本技術的有益效果是①本技術是數字化調壓調速控制器，整機采用雙閉環微電腦控制，使用定子電流信號、轉子頻率信號自動計算、提高電機運行速度的精確度，保證調速的精準度。②本技術正反向切換采用機械聯鎖可逆接觸器零電流時進行換相，這樣設計徹底避免了環流發生的可能性，提高了控制系統工作的可靠性。③本技術采用在定子上串聯雙向反并聯晶閘管、并控制其導通角的技術方案，把改變晶閘管輸出交流電壓能夠得到緩慢平穩的啟動過程這個原理應用于無觸點起重控制柜，作為軟起動的控制方式收到很好的使用效果，晶閘管余量系數大、系統安全系數聞。④本技術在設計時充分考慮了使用的簡便和實用，因此該裝置的參數少，出廠前設置好電機的基本參數，產品實現現場零調試，安裝于現場即可使用，有效節省安裝時間提高工作效率。不同于其他調速系統(如變頻系統)，必須有資質電氣工程師現場安裝調試服務。⑤本技術構思新穎、性能可靠、造價低廉、電路簡單、對高頻電磁干擾不敏感、結構緊湊、小巧，可方便的安置在整機控制柜中。本技術可廣泛推廣運用作起重機起升、運行機構三相交流繞線電機定子調壓調速控制器。附圖說明圖I是本技術的電路結構方框圖。圖2是本技術的電路原理圖。 具體實施方式利用附圖和實施例對本技術作進一步說明。如圖I、圖2所示，本技術起重機專用電機定子調壓調速控制器是電控柜式控制器，包括總空開I、制動器空開2、晶閘管3、觸發板4、控制調節器5、機械聯鎖可逆接觸器6、制動控制接觸器7、三相異步繞線電動機8、電阻器9、電機定子電流反饋10、電機轉子速度反饋11、切除電阻接觸器12、制動器13、操作器14、中文顯示面板15，所有的電控元件都安裝在電控柜內，并按照電路原理圖依次連接。接通總空開I，在操作器14上輸入速度控制信號給定值，由控制調節器5控制觸發板4并控制晶閘管3的導通角，從而控制晶閘管3的輸出電壓，達到調節三相交流繞線電動機8按照速度設定值運行。本技術用于起升機構時三相交流繞線電動機8的運行由控制調節器5控制機械聯鎖可逆接觸器6的Kll與K21控制。上升運行時，正向接觸器Kll吸合，使電動機處于正向電動狀態，帶動機構正本文檔來自技高網...

【技術保護點】
起重機專用電機定子調壓調速控制器，該一種起重機專用電機定子調壓調速控制器是電控柜式控制器，包括總空開(1)、制動器空開(2)、晶閘管(3)、觸發板(4)、控制調節器(5)、機械聯鎖可逆接觸器(6)、制動控制接觸器(7)、三相異步繞線電動機(8)、電阻器(9)、電機定子電流反饋(10)、電機轉子速度反饋(11)、切除電阻接觸器(12)、制動器(13)、操作器(14)、中文顯示面板(15)，其特征在于：所述的總空開(1)在整套控制系統中對總電路起開合的作用，也能對短路進行保護；所述的制動器空開(2)是對制動器進行開合控制，也能對線路進行短路保護；所述的晶閘管(3)是串聯在定子回路的雙向反并聯晶閘管交流調壓器，用于經過觸發控制調節交流電動機的輸入電壓、達到調節電動機轉速的目的；所述的觸發板(4)是三相全控觸發板，用于控制晶閘管(3)的導通角從而改變晶閘管(3)的輸出電壓；所述的控制調節器(5)是數字式PI調節器，以微電腦為核心，用于接收控制信號、用于控制觸發板(4)改變晶閘管(3)的輸出電壓；所述的機械聯鎖可逆接觸器(6)可控制交流電動機正反向運行；所述的制動控制接觸器(7)用于控制制動器(13)工作；所述的三相異步繞線電動機(8)為起重機動力源；所述的電阻器(9)用以改變電機運行特性；所述的電機定子電流反饋(10)是將電機定子電流反饋送入控制調節器(5)，由微電腦計算電機實時載荷；所述的電機轉子速度反饋(11)是將電機轉子速度反饋送入控制調節器(5)，由微電腦將實時轉子速度與原設定值進行比較，從而精準的控制電動機(8)的轉速；所述的切除電阻接觸器(12)用于切除電機轉子電阻，用以改變電機特性；所述的制動控制器(13)是用于對電動機(8)進行制動保護，避免由于勢能作用而下滑；？所述的操作器(14)是對本調壓調速控制器發出運行動作、速度指令——控制信號給定，將控制信號給定輸入控制調節器(5)以達到由微電腦自動控制調壓調速的目的；所述的中文顯示面板(15)是對控制調節器(5)運行數據進行監控、可更改內部參數以達到調壓調速的控制要求；所有的電控元件都安裝在電控柜內；雙閉環調壓調速控制系統動態過程為：當三相異步繞線電動機(8)穩定運行在要求的速度時，一旦負載增大，三相異步繞線電動機(8)會在較大負載拖動下進行減速，速度反饋(11)的值也隨之降低，因為操作器(14)速度控制信號給定的設定值不變，因此控制調節器(5)會自動調節控制觸發板(4)改變晶閘管(3)的輸出電壓，使增大晶閘管(3)導通角，使電動機(8)定子電壓提高，電動機力矩也增大，電動機(8)開始加速，當速度升至設定值時，速度反饋(11)與設定值相等，控制調節器(5)輸出的速度值不再變化，晶閘管(3)導通角不變，電動機(8)電壓也不再升高，電動機力矩與負載力矩達到平衡，電動機(8)又穩定運行于設定值確定的速度值，調速精度可控制在5%，控制調速比達到1∶10；通過機械聯鎖可逆接觸器(6)，可控制電動機(8)正反向運行，用作起重機專用起升機構、行走機構三相異步繞線電動機定子調壓調速控制器。...

【技術特征摘要】
1.起重機專用電機定子調壓調速控制器，該一種起重機專用電機定子調壓調速控制器是電控柜式控制器，包括總空開(I)、制動器空開(2)、晶閘管(3)、觸發板(4)、控制調節器(5)、機械聯鎖可逆接觸器(6)、制動控制接觸器(7)、三相異步繞線電動機(8)、電阻器(9)、電機定子電流反饋(10)、電機轉子速度反饋(11)、切除電阻接觸器(12)、制動器(13)、操作器(14)、中文顯示面板(15)，其特征在于所述的總空開(I)在整套控制系統中對總電路起開合的作用，也能對短路進行保護；所述的制動器空開(2)是對制動器進行開合控制，也能對線路進行短路保護；所述的晶閘管(3)是串聯在定子回路的雙向反并聯晶閘管交流調壓器，用于經過觸發控制調節交流電動機的輸入電壓、達到調節電動機轉速的目的；所述的觸發板(4)是三相全控觸發板，用于控制晶閘管(3)的導通角從而改變晶閘管(3)的輸出電壓；所述的控制調節器(5)是數字式PI調節器，以微電腦為核心，用于接收控制信號、用于控制觸發板(4)改變晶閘管(3)的輸出電壓；所述的機械聯鎖可逆接觸器(6)可控制交流電動機正反向運行；所述的制動控制接觸器(7)用于控制制動器(13)工作；所述的三相異步繞線電動機(8)為起重機動力源；所述的電阻器(9)用以改變電機運行特性；所述的電機定子電流反饋(10)是將電機定子電流反饋送入控制調節器(5)，由微電腦計算電機實時載荷；所述的電機轉子速度反饋(11)是將電機轉子速度反饋送入控制調節器(5)，由微電腦將實時轉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹倫明，楊啟秀，
申請(專利權)人：湖北華聲機電有限公司，
類型：實用新型
國別省市：