一种旋转机构的转速跟踪系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种转速跟踪系统，具体涉及一种大惯量旋转机构机械刹车与变频器切换控制时旋转机构的转速跟踪控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，在大惯量负载类型的旋转机构上，例如门座式起重机的旋转机构，一般采用变频器驱动电机来带动旋转机构工作，还另外配有机械制动器，采用液压控制的方式来调节机械制动的力度。由于变频器一般采用转速控制，无法实现精确的位置控制，通常在旋转机构停车且需要定位时，门座式起重机的操作人员往往采用变频器和机械制动器切换控制的方式来达到准确定位的目的。为了不让机械制动器工作时成为变频器的扰动负载，常用的做法是机械制动器工作时会发出信号给变频器，变频器在接受到制动器工作信号时封锁IGBT的驱动脉冲，不再输出电流驱动电机；当制动器工作结束需要再次切换到变频器控制时，往往此时电机的转速并没有下降到零，此时变频器如果按照从零速开始加速的方法就会导致电机转速突然减到零后再次加速，甚至在这个过程中会产生过流等故障，因此，大多数变频器配有转速追踪功能，该功能开启后，每次变频器运行前需要辨识出当前电机的实际转速，辨识成功后再以实际转速为起点开始控制电机，避免起动变频器时的转速冲击。
[0003]转速追踪功能的转速辨识方法有硬件辨识方法和软件辨识方法两种，这些方法从变频器开始起动到辨识成功都需要2?3秒的时间，如果门座式起重机的操作人员在低速就位时频繁切换机械制动和变频器，则转速辨识所需的时间会大大影响到工作的效率。
【发明内容】
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[0004]为了克服上述【背景技术】的缺陷，本实用新型提供一种旋转机构的转速跟踪系统，能够使变频器在切换到机械制动时变频器不影响机械制动的效果，且变频器不报故障，在机械制动切换到变频器时几乎不需要转速辨识的时间。
[0005]为了解决上述技术问题本实用新型的所采用的技术方案为:
[0006]—种旋转机构的转速跟踪系统，包括电机、变频器和刹车制动系统，电机由变频器或刹车制动系统控制，变频器内包括斜率转换单元、第一切换开关、PI调节器、第二切换开关;
[0007]斜率转换单元:转速指令参考值经斜率转换单元生成第一转速指令值；
[0008]第一切换开关:接收第一转速指令值和电机转速反馈值，输出第二转速指令值，由第二切换开关状态信号控制第二转速指令值等于第一转速指令值或电机转速反馈值；
[0009]PI调节器:第二转速指令值与电机转速反馈值之差经由PI调节器生成第一电磁转矩给定值；
[0010]第二切换开关:接收第一电磁转矩给定值，输出第二电磁转矩给定值，由刹车信号控制第二电磁转矩给定值等于第一电磁转矩给定值或零转矩；
[0011]第二电磁转矩给定值输出至电机的转速输入端。
[0012]较佳地，当刹车信号无效时，第一切换开关从零转矩输入端切换至第一电磁转矩给定值输入端，第二电磁转矩给定值等于第一电磁转矩给定值;当刹车信号有效时，第一切换开关从第一电磁转矩给定值输入端切换至零转矩输入端，第二电磁转矩给定值等于零转矩。
[0013]较佳地，第二切换开关位于变频器控制状态时，第二切换开关从电机转速反馈值输入端切换至第一转速指令值输入端，输出的第二转速指令值等于第一转速指令值；当第二切换开关位于刹车制动系统控制状态时，第二切换开关从第一转速指令值输入端切换至电机转速反馈值输入端，第二转速指令值等于电机转速反馈值。
[0014]本实用新型的有益效果在于:当机械制动进行刹车动作时，通过变频器内本系统的设置输出零转矩，不与机械制动转矩产生冲突，不影响机械制动的效果；由于变频器处于转矩控制模式，虽然电机转速暂时不受变频器控制，但是系统不会报故障;在机械制动停止刹车动作时，切换到变频器控制，通过上述系统设置，在这个过程中几乎不需要转速辨识时间，无论是开环矢量控制还是闭环矢量控制，由于变频器一直在运行，会不停辨识或者采集转速反馈值，因此在停止刹车动作重新切换到转速控制时，只要在切换瞬间当前转速指令值等于转速反馈值就可实现平滑切换。能够使变频器在切换到机械制动时变频器不影响机械制动的效果，且变频器不报故障，在机械制动切换到变频器时几乎不需要转速辨识的时间。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例1系统控制原理图；
[0016]图2为本实用新型实施例2系统控制过程波形示意图。
[0017]图中:1-斜率转换单元，2-第一切换开关，3-第二切换开关状态，4-PI调节器，5_第二切换开关，6-刹车信号，7-电机。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0019]一种旋转机构的转速跟踪系统(图1)，包括斜率转换单元1、第一切换开关2、PI调节器4、第二切换开关5和电机7;
[0020]转速指令参考值Coref经斜率转换单元I生成变化率可以设定的第一转速指令值
O cmd ；
[0021]第一切换开关2接收第一转速指令值COrad和电机7转速反馈值COfk，输出第二转速指令值ω cmdl，由第二切换开关状态3信号控制第二转速指令值ω ?dl等于第一转速指令值ω或电机7转速反馈值ω fk;第二切换开关5位于变频器控制状态时，第二切换开关5从电机7转速反馈值ω fk输入端切换至第一转速指令值ω c；md输入端，输出的第二转速指令值co?dl等于第一转速指令值当第二切换开关5位于刹车制动系统控制状态时，第二切换开关5从第一转速指令值ω and输入端切换至电机7转速反馈值ω fk输入端，第二转速指令值coMdl等于电机7转速反馈值cofk。第一切换开关2的初始位置为变频器控制状态，也即第一转速指令值ω ?d输入端。
[0022]第二转速指令值ωcmdl与电机7转速反馈值ω ^之差经由PI调节器4生成第一电磁转矩给定值Tgvn;
[0023]第二切换开关5接收第一电磁转矩给定值Tgvn，输出第二电磁转矩给定值Tgvnl，