收到向右或者向左动作信号，PLC按照如下逻辑关系进行控制，再则判断联动台的手柄信号是向右或者向左增加或者减少的趋势变化;若是减少(即司机根据现场情况在向右或者向左操作过程中逐渐降低塔机大臂吊重回转的速度)，PLC程序比较判断后，控制接通涡流电路的输出点，涡流电路配合接通涡流线圈，涡流线圈构造符合电磁感应原理，涡流线圈电流感应产生电机电磁阻力力矩，可以在变频减速的基础上增加涡流减速作用，这样减速效果可靠且平稳;实现涡流单向制动(即在回转减速时加入涡流制动，加速时不加)并且可以快速响应减速制动，和变频器减速双重配合，节能高效。
[0030]通过上述的详解限位保护功能作用过程，运行过程;保障了塔机在正常使用过程中的安全运行。
[0031]本实用新型的塔机回转调速控制系统在工作过程中，联动台手柄位置决定的电流调速模块的输出电流进入到变频器的模拟量输入端产生的预期速度；当回转电机的实际转速低于预期速度时，变频器继续增加频率输出，使回转电机的实际转速继续增加;最终当回转电机的实际转速和预期速度一致时，变频器频率输出稳定并保持;并且这种保持的频率和联动台手柄的位置是吻合的。当PLC3检测到向右或者向左的方向指令时，结合限位信号采集装置2采集到的限位信号进行综合判断，PLC3向变频器4发出向右或者向左信号，变频器4带动回转电机6和回转电机7，6和7执行向右或者向左动作，这就是回转机构系统的顺控过程。
[0032]第二，本控制系统在进行无级调速时，塔机司机操作联动台手柄，经过电流调速模块发出(4_20mA)之间的不同电流，通过变频器模拟量输入端进入变频器，变频器编码分别对应输出0-50HZ之间的不同频率，变频器带动回转电机运转，回转电机执行向右或者向左动作，实现回转电机的无级变速，提高效率;具体体现在:恒转矩控制，而常用的V/F控制本质上就是恒转矩控制，V/F控制就是变频器输出频率与输出电压比值为恒定值或正比。根据电机原理可知，三相异步电机定子每相电动势的有效值:El = 4.44f INl Φι?式中:E1—定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值，V; fl --定子频率，Hz; NI——定子每相绕组有效匝数；Φι?-每极磁通量由式中可以看出，Φπι的值由El/fl决定，但由于El难以直接控制，所以在电动势较高时，可忽略定子漏阻抗压降，而用定子相电压Ul代替。那么要保证Φπι不变，只要Ul/fl始终为一定值即可。在额定转速一下调速时，希望保持电机中每极磁通量未额定值，如果磁通下降，则异步电机的电磁转矩将会减少，这样在基速以下调速时就会失去调速系统的恒转矩机械特性，这是基频以下调时速的基本情况，因此需要恒压频比(恒磁通)控制方式，属于恒转矩调速。基准频率为恒转矩调速区的最高频率，基准频率所对应的电压为即为基准电压，是恒转矩调速区的最高电压，在基频以下调速时，电压会随频率而变化，但两者的比值不变。V/F控制方式:变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，一般强调“空载电流”的大小。由于我们采用矢量化的V/F控制方式，故做电机参数静止自整定还是有必要的。不同功率段的变频器，自学习后的空载电流占额定电流大小百分比也是不同的。矢量化的V/F控制方式，就是在V/F控制时也将输入电流量进行解耦控制，使控制更加精确。变频器输出电流包括两个值:空载电流和力矩电流，输出电流I的值为空栽电流Im和力矩电流It平方和后开2次方。故空载电流是影响变频器输出电流的主要因素之一。V/F控制时输出电压与运行频率之比为一定值:即V/F = K(K为常数)，该公式描述电动势和频率之间的恒比例关系。变频器在基频以下运行时，随着速度增快，可以输出恒定的转矩，速度增大不会影响转矩的输出，即为恒转矩输出。
[0033]本实用新型具有如下特点:
[0034]1、使用电流控制方式的联动台。增加电流调速模块的联动台，可以把联动台的手柄位置信息转换为4_20mA的电流信号，这些电流信号可以进入变频器的模拟量输入端信号，成为变频器速度指令信号。电流控制方式的联动台是塔机回转调速控制方法实施控制的必备条件之一，
[0035]2、根据回转机构工作要求编写PLC程序。回转机构塔机操作使用要求:随着塔机司机操作联动台的手柄信号，给出向右或者向左指令;PLC接收到该指令，PLC按照如下逻辑关系进行控制；向右或者向左动作信号，产生运行中中间状态信号，判断回转是否处于安全状态并给出指示;若安全，则延时并获取变频器的反馈信号，从逻辑上防止打反车误操作引起不良后果，另外再进行超限判断，进行外部故障判断;再则判断联动台的手柄信号是向右或者向左增加或者减少的趋势变化;若是减少(即司机根据现场情况在向右或者向左操作过程中逐渐降低塔机大臂吊重回转的速度)，PLC程序比较判断后，控制接通涡流电路的输出点，涡流电路配合接通涡流线圈，涡流线圈构造符合电磁感应原理，涡流线圈电流感应产生电机电磁阻力力矩，可以在变频减速的基础上增加涡流减速作用，这样减速效果可靠且平稳;实现涡流单向制动(即在回转减速时加入涡流制动)并且可以快速响应减速制动，和变频器减速双重配合，节能高效。
[0036]3、设置变频器参数，包括电流大小对应输出频率、电机保护设定值、和工作参数等。A参数设定控制方式有闭环和开环，矢量控制，V/F控制；用途选择为平移(回转)；B参数给定直流制动开始频率，启动时直流制动时间；C参数设定加减速时间，载波频率;D参数设定频率指令;E参数设定变频器输入电压、最高输出频率、电机参数;F参数PG常用设置;H参数设定功能端子;联动台手柄信号经过电流调速模块进入变频器后，限位信号采集器的限位信号接入PLC，变频器就按照相关设置参数的方式运行，进行判断和处理，输出控制回转电机。
[0037]4、根据吊重以及司机操作联动台手柄位置经限位信号采集器采集到并发送给PLC，经过PLC的比较判断，内部逻辑运算、输出，结合变频器的设置，综合比较判断整定输出给回转电机的电流控制速度输出方式。
[0038]本实用新型的优势在使用先进的变频调速代替了落后的电机调速模式如鼠笼式或绕线电机加液力耦合器、鼠笼式电机加电磁联轴节，回转电机从零速度到运行最高速度均能做到速度的平滑过渡，对机构和结构件无冲击，提高了塔机的运行安全性;较低的启动电流，由于使用了变频启动方式，可以使变频电机的启动电流降到3安培左右，这样比较低的启动电流，对电机有很好的保护作用，起到柔性控制的作用，同理比较低的启动电流对供电线路不会产生大的冲击，减轻了用户电网扩容的负担;使塔机回转机构在整个塔吊施工过程中，所起吊的重物和钢绳成一条直线并始终保持处于垂直水平地面的铅直状态;特别是当塔机所吊重物在塔机载荷特性曲线的最大值时，在加速和减速等变速情况下，提高其工作平稳性和效率，做到不摆尾，回转性能优越;涡流单向制动，并且可以快速响应减速制动，和变频器减速双重配合，节能高效;可选择和可设定塔机回转机构变频调速范围，一般对应4-20mA的电流输出0-50Hz频率，频率越高回转速度越快，这就是回转机构塔机变频调速的常用调速范围；这样提高了塔机的工作效率，根据不同的实际需要可以改变设置调速范围，如根据不同吨位的塔机可以设定不同的高速，中速，低速限定值;节能的调速方式，正因为采用了变频调速，这样电力做功不浪费，不会把多余的电能浪费在发热上，根据实际情况力矩所需大小，各种限位信号采集的情况指示下，回转机构的电机运行频率可调，减少了系统运行能耗；回转机构采用电流控制的变频调速可以设定比较低的就位速度，可以低至
0.0 lm/S的就位速度，并用于精确吊装。
【主权项】
1.一种塔机回转机构变频调速控制系统，其特征在于:包括联动台、限位信号采集装置、PLC控制器和变频器;其中:所述限位信号采集装置、变频器分别与PLC控制器相连，所述变频器分别与联动台和回转机构的回转电机连接，所述联动台、变频器、回转机构的回转电机、减速机和回转支承构成一个顺控回路。2.根据权利要求1所述的塔机回转机构变频调速控制系统，其特征在于:所述PLC控制器与回转机构的涡流制动器连接。3.根据权利要求1所述的塔机回转机构变频调速控制系统，其特征在于:所述回转电机和减速机分别为两个，构成双电机驱动。4.根据权利要求1所述的塔机回转机构变频调速控制系统，其特征在于:所述联动台还设置有电流调速模块，用于将联动台的手柄位置信息转换为4_20mA的电流信号，通过变频器模拟量输入端进入变频器，变频器编码分别对应输出0-50HZ之间的不同频率。
【专利摘要】本实用新型公开了一种塔机回转机构变频调速控制系统，控制系统包括联动台、限位信号采集装置、PLC控制器和变频器；其中：所述限位信号采集装置、变频器分别与PLC控制器相连，所述变频器分别与联动台和回转机构的回转电机连接，所述联动台、变频器、回转机构的回转电机、减速机和回转支承构成一个顺控回路。与现有技术相比，本实用新型的优点是：采用电流控制无级调速方式，使塔机回转机构在司机操控下，可以平滑地从零速稳定地升到最高速度，从最高速度到零速调整也相同，这样就提高了塔机的整机工作效率和工作稳定性。
【IPC分类】B66C23/84, B66C13/48
【公开号】CN205241117
【申请号】CN201521106964
【发明人】钟勇, 向运洪, 张良, 周渭博, 张光源, 李迪
【申请人】中科院成都信息技术股份有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月28日