技术简介:
本专利针对传统斜面升船机多电机同步控制精度不足、负载波动导致效率降低的问题,提出基于PLC和变频器的电气控制方案。通过速度前馈、转矩限幅单元及摩擦轮速度加法器实现电机转速匹配,结合行程传感器和位置比较器进行闭环调节,有效提升系统响应速度与负载适应性,降低机械冲击。
关键词:斜面升船机,多电机同步控制,电气控制系统
一种斜面升船机接力驱动电气控制装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种斜面升船机接力驱动电气控制装置,包括卷扬机主从传动单元、摩擦轮主从传动单元、PLC、四个位置开关,PLC包括卷扬机速度检测模块、摩擦轮速度检测模块、控制信号模块和承船厢位置检测模块,卷扬机速度检测模块与卷扬机主传动单元相连,卷扬机主、从传动单元相连,摩擦轮速度检测模块与摩擦轮主传动单元相连,摩擦轮主、从传动单元相连,控制信号模块与卷扬机主传动单元、摩擦轮主从传动单元相连,承船厢位置检测模块与各位置开关相连。本发明能够解决斜面升船机卷扬机和摩擦轮接力驱动配合紧密的问题,使承船厢平稳地越过驼峰,并保证升船机安全运行,可以广泛应用于斜面升船机上。
【专利说明】一种斜面升船机接力驱动电气控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及斜面升船机接力驱动电气控制系统,特别是涉及一种斜面升船机接力驱动电气控制装置。
【背景技术】
[0002]斜面升船机一般采用承船厢下水形式,与垂直升船机相比具有不需设置上闸首和下闸首,可大量减少土石开挖和砼浇筑工程量,节约工程投资的特点。目前,我国已建成的斜面升船机以小型居多。
[0003]斜面升船机承船厢过驼峰的方式主要有:利用承船厢运行惯性过驼峰、采用液压顶推机顶推过驼峰、采用摩擦轮驱动过驼峰(简称:摩擦过驼峰)等几种方式。小型斜面升船机一般采用承船厢运行惯性过驼峰的方式。相较而言,摩擦过驼峰比液压顶推机顶推过驼峰更加简便实用,适用于中型斜面升船机,但由于摩擦过驼峰接力驱动过程要求各部件共同配合、衔接紧密,控制与调节精度要求高,成为其电气控制装置设计的一道难题。
[0004]摩擦过驼峰式斜面升船机主要由卷扬驱动机构(简称:卷扬机)、摩擦轮驱动机构(简称:摩擦轮)、承船厢、运行轨道等组成。承船厢承载船只,经卷扬机和摩擦轮接力驱动作升降运行和越过驼峰。承船厢运行轨迹为上(下)游斜坡道、驼峰、下(上)游斜坡道。支撑船厢的斜架车两端内外侧分别设置高、低车轮,上游和下游斜坡道的轨道间距不同,斜架车在驼峰段运行时自然换轨,使承船厢全行程保持水平运行。
[0005]承船厢在上游和下游斜坡道上运行时由卷扬机驱动,在驼峰中间段由摩擦轮驱动。在驼峰起始段,承船厢由卷扬机驱动逐渐转为由摩擦轮驱动,在驼峰终结段,承船厢由摩擦轮驱动逐渐转为由卷扬机换向驱动,即承船厢过驼峰运行由卷扬机和摩擦轮接力完成驱动。
[0006]该升船机的主要特点是:承船厢需盛水载船过坝(湿运方式),因而必须保证承船厢内的水体平稳,避免因水浪引起船舶晃动和产生过大的系缆力,以确保承船厢内船舶的安全。承船厢越过驼峰的过程是否平稳,是能否确保该型升船机安全运行的关键,它取决于卷扬机及摩擦轮的接力驱动过程的配合是否紧密。
[0007]为了获得承船厢平稳过驼峰的性能,过驼峰时必需满足如下条件:
[0008]①当承船厢由一侧上坡驶至峰顶平段,从卷扬机开始减速、到移交给摩擦驱动装置驱动时,承船厢的运行速度应保持不变。
[0009]②在越过驼峰中心时,卷扬机的牵引钢丝绳应有适度的松弛:若无松弛,承船厢将在驼峰中心停顿,不能继续行驶越过驼峰中心(死点);若松弛长度不够,则会在卷扬机反向加速至额定速度以前,牵引钢丝绳已经张紧,一方面会使承船厢在峰顶平段上突然减速甚至停顿,而引发船厢水体波动,另一方面摩擦轮将会打滑,引起摩擦驱动轮撞击摩擦轨道;但若松弛过度,则在卷扬机反向加速至额定速度后,钢丝绳仍有一段松弛长度,这样,待承船厢由峰顶平段驶向另一侧斜坡道下坡时,承船厢将不受约束,从而引发极大地冲击,这是非常危险的,且钢丝绳松弛越多危害越大。
[0010]③摩擦轮与摩擦轨道接触后,在整个摩擦驱动段内,摩擦轮的线速度应保持不变,即摩擦轮的电气传动系统应有较硬的机械特性。
[0011]④在摩擦驱动期间,卷扬机的减速和反向加速过程,最为适当的情况是维持减、力口速度幅度不变。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是针对摩擦过驼峰式斜面升船的运行特点,提供一种斜面升船机接力驱动电气控制装置,能够解决斜面升船机卷扬机和摩擦轮接力驱动配合紧密的问题,使承船厢平稳地越过驼峰,并保证升船机安全运行。
[0013]本发明提供的一种斜面升船机接力驱动电气控制装置,包括卷扬机主传动单元、卷扬机从传动单元、摩擦轮主传动单元、摩擦轮从传动单元、PLC(Programmable LogicController,可编程逻辑控制器)、第一位置开关、第二位置开关、第三位置开关和第四位置开关,所述PLC包括卷扬机速度检测模块、摩擦轮速度检测模块、控制信号模块和承船厢位置检测模块,所述卷扬机速度检测模块的信号输入端与卷扬机主传动单元的信号输出端相连,所述卷扬机主传动单元的信号输出端与卷扬机从传动单元的信号输入端相连,所述摩擦轮速度检测模块的信号输入端与摩擦轮主传动单元的信号输出端相连,所述摩擦轮主传动单元的信号输入端与摩擦轮从传动单元的信号输出端相连,所述控制信号模块的信号输出端分别与卷扬机主传动单元、摩擦轮主传动单元和摩擦轮从传动单元的信号输入端相连,所述承船厢位置检测模块的信号输入端分别与第一位置开关、第二位置开关、第三位置开关和第四位置开关的信号输出端相连。
[0014]在上述技术方案中,所述所述卷扬机主传动单元包括位置环和第一卷扬机速度环,所述卷扬机从传动单元包括第二卷扬机速度环,所述位置环包括卷扬机速度发生器、位置比较器、位置调节器和卷扬机速度加法器,所述第一卷扬机速度环和第二卷扬机速度环均包括卷扬机速度调节器、转矩调节器、卷扬机电流调节器、卷扬机交-直-交变频器、卷扬机电动机和卷扬机速度传感器,所述第一卷扬机速度环还包括卷扬机第一速度比较器,所述第二卷扬机速度环还包括卷扬机第三速度比较器,所述卷扬机速度发生器的信号输入端和信号输出端分别与控制信号模块的信号输出端和位置比较器的信号输入端相连,所述位置比较器的信号输出端与位置调节器的信号输入端相连,所述位置调节器的信号输出端与卷扬机速度加法器的信号输入端相连;所述卷扬机速度加法器的信号输出端与卷扬机第一速度比较器的信号输入端相连,所述卷扬机第一速度比较器的信号输出端与卷扬机速度调节器的信号输入端相连,所述卷扬机速度调节器的信号输出端与转矩调节器的信号输入端相连,所述转矩调节器的信号输出端与卷扬机电流调节器的信号输入端相连,所述卷扬机电流调节器的信号输出端与卷扬机交-直-交变频器的信号输入端相连,所述卷扬机交-直-交变频器的信号输出端与卷扬机电动机的信号输入端相连,所述卷扬机电动机的非传动轴上设有卷扬机速度传感器,所述卷扬机速度传感器的信号输出端分别与卷扬机第一速度比较器的信号输入端和卷扬机速度检测模块的信号输入端相连;所述卷扬机速度加法器的信号输出端与卷扬机第三速度比较器的信号输入端相连,所述卷扬机第三速度比较器的信号输出端与卷扬机速度调节器的信号输入端相连,所述卷扬机速度调节器的信号输出端与转矩调节器的信号输入端相连,所述转矩调节器的信号输出端与卷扬机电流调节器的信号输入端相连,所述卷扬机电流调节器的信号输出端与卷扬机交-直-交变频器的信号输入端相连,所述卷扬机交-直-交变频器的信号输出端与卷扬机电动机的信号输入端相连,所述卷扬机电动机的非传动轴上设有卷扬机速度传感器,所述卷扬机速度传感器的信号输出端分别与卷扬机第三速度比较器的信号输入端相连。
[0015]在上述技术方案中,所述第一卷扬机速度环和第二卷扬机速度环还包括加速度前馈单元,所述第一卷扬机速度环中的加速度前馈单元的信号输出端与第一卷扬机速度环中的转矩调节器的信号输入端相连,所述第二卷扬机速度环中的加速度前馈单元的信号输出端与第二卷扬机速度环中的转矩调节器的信号输入端相连。
[0016]在上述技术方案中,所述第一卷扬机速度环和第二卷扬机速度环还包括阻尼补偿单元、预加力矩单元、摩擦力补偿单元、转矩比较器和系统状态参数运算单元;所述第一卷扬机速度环中,所述转矩调节器的信号输入端分别与阻尼补偿单元、预加力矩单元和摩擦力补偿单元的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元的信号输入端与卷扬机速度传感器的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元的信号输出端与转矩比较器的信号输入端相连,所述转矩比较器的信号输出端与阻尼补偿单元的信号输入端相连,所述卷扬机速度传感器的信号输出端分别与转矩比较器和摩擦力补偿单元的信号输入端相连;所述第二卷扬机速度环中,所述转矩调节器的信号输入端分别与阻尼补偿单元、预加力矩单元和摩擦力补偿单元的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元的信号输入端与卷扬机速度传感器的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元的信号输出端与转矩比较器的信号输入端相连,所述转矩比较器的信号输出端与阻尼补偿单元的信号输入端相连,所述卷扬机速度传感器的信号输出端分别与转矩比较器和摩擦力补偿单元的信号输入端相连。
[0017]在上述技术方案中,所述第一卷扬机速度环和第二卷扬机速度环还包括卷扬机转矩限幅单元;所述第一卷扬机速度环中,所述卷扬机转矩限幅单元的信号输入端和信号输出端分别与转矩调节器的信号输出端和卷扬机电流调节器的信号输入端相连;所述第二卷扬机速度环中,所述卷扬机转矩限幅单元的信号输入端和信号输出端分别与转矩调节器的信号输出端和卷扬机电流调节器的信号输入端相连。
[0018]在上述技术方案中,所述第二卷扬机速度环还包括卷扬机第二速度比较器和速度前馈单元,所述卷扬机第二速度比较器的信号输入端分别与第一卷扬机速度环和第二卷扬机速度环各自所属的卷扬机速度调节器的信号输出端相连,所述卷扬机第二速度比较器的信号输出端与速度前馈单元的信号输入端相连,所述速度前馈单元的信号输出端与卷扬机第三速度比较器的信号输入端相连。
[0019]在上述技术方案中,所述PLC还包括承船厢行程检测模块,所述第一卷扬机速度环和第二卷扬机速度环均包括行程传感器,所述第一卷扬机速度环中的行程传感器的信号输出端与位置比较器的信号输入端相连,第二卷扬机速度环中的行程传感器的信号输出端与承船厢行程检测模块的信号输入端相连。
[0020]在上述技术方案中,所述摩擦轮主传动单元包括第一摩擦轮速度环,所述摩擦轮从传动单元包括第二摩擦轮速度环,所述第一摩擦轮速度环和第二摩擦轮速度环均包括摩擦轮电流调节器、摩擦轮交-直-交变频器、摩擦轮电动机和摩擦轮速度传感器,所述第一摩擦轮速度环还包括第一摩擦轮速度发生器、第一摩擦轮速度比较器和第一摩擦轮速度调节器,所述第二摩擦轮速度环还包括第二摩擦轮速度发生器、第二摩擦轮速度比较器和第二摩擦轮速度调节器;所述第一摩擦轮速度环中,所述第一摩擦轮速度发生器的信号输入端和信号输出端分别与控制信号模块的信号输出端和第一摩擦轮速度比较器的信号输入端相连,所述第一摩擦轮速度比较器的信号输出端与第一摩擦轮速度调节器的信号输入端相连,所述第一摩擦轮速度调节器的信号输出端与摩擦轮电流调节器的信号输入端相连,所述摩擦轮电流调节器的信号输出端与摩擦轮交-直-交变频器的信号输入端相连,所述摩擦轮交-直-交变频器的信号输出端与摩擦轮电动机的信号输入端相连,所述摩擦轮电动机的非传动轴上设有摩擦轮速度传感器,所述摩擦轮速度传感器的信号输出端分别与第一摩擦轮速度比较器的信号输入端和摩擦轮速度检测模块的信号输入端相连;所述第二摩擦轮速度环中,第二摩擦轮速度发生器的信号输入端和信号输出端分别与控制信号模块的信号输出端和第二摩擦轮速度比较器的信号输入端相连,所述第二摩擦轮速度比较器的信号输出端与第二摩擦轮速度调节器的信号输入端相连,所述第二摩擦轮速度调节器的信号输出端与摩擦轮电流调节器的信号输入端相连,所述摩擦轮电流调节器的信号输出端与摩擦轮交-直-交变频器的信号输入端相连,所述摩擦轮交-直-交变频器的信号输出端与摩擦轮电动机的信号输入端相连,所述摩擦轮电动机的非传动轴上设有摩擦轮速度传感器,所述摩擦轮速度传感器的信号输出端分别与第二摩擦轮速度比较器的信号输入端相连。
[0021]在上述技术方案中,所述第二摩擦轮速度环还包括速度跟踪比较器和摩擦轮速度加法器,所述摩擦轮速度加法器的信号输入端和信号输出端分别与第二摩擦轮速度发生器的信号输出端和第二摩擦轮速度比较器的信号输入端相连,所述速度跟踪比较器的信号输入端分别与第一摩擦轮速度环和第二摩擦轮速度环各自所属的摩擦轮速度传感器的信号输出端相连,所述速度跟踪比较器的信号输出端与摩擦轮速度加法器的信号输入端相连。
[0022]在上述技术方案中,所述第一摩擦轮速度环和第二摩擦轮速度环均包括摩擦轮转矩限幅单元;所述第一摩擦轮速度环中,所述摩擦轮转矩限幅单元的信号输入端和信号输出端分别与第一摩擦轮速度调节器的信号输出端和摩擦轮电流调节器的信号输入端相连;所述第二摩擦轮速度环中,所述摩擦轮转矩限幅单元的信号输入端和信号输出端分别与第二摩擦轮速度调节器的信号输出端和摩擦轮电流调节器的信号输入端相连。
[0023]本发明的工作原理如下:以斜面升船机承船厢由上游往下游运行(简称:承船厢下行)为例,在上游斜坡道上由卷扬机驱动,钢丝绳绕过定滑轮牵引承船厢上坡运行。
[0024]当撞块撞上第四位置开关时,摩擦轮启动,承船厢继续上坡运行,摩擦轨道开始接触摩擦轮,承船厢由卷扬机和摩擦轮共同驱动。
[0025]当撞块撞上第二位置开关时,卷扬机减速,承船厢由摩擦轮驱动继续按额定速度运行,钢丝绳逐渐松出一段长度,为承船厢越过驼峰中心准备条件。
[0026]当承船厢运行至其横向中心线与驼峰中心线重合时,卷扬机速度减为零并立即反向加速,承船厢越过驼峰中心,钢丝绳逐渐收紧,当钢丝绳完全收紧时,卷扬机也正好加速到反向额定速度,同时承船厢由摩擦轮驱动逐渐转为卷扬机驱动,摩擦轨道脱离摩擦轮后,承船厢完全交由卷扬机驱动,钢丝绳绕过定滑轮牵引承船厢下坡运行直至运行全部行程。
[0027]承船厢上行程序与下行相同,上行过程中撞块先后撞上第三位置开关和第一位置开关,完成接力过驼峰。接力点的位置(第二位置开关和第一位置开关的安装位置)根据驼峰平段的长度、斜架车及摩擦轮的结构尺寸、撞块的安装位置、卷扬机和摩擦轮的运行速度、卷扬机过驼峰时的负(正)加速度等确定。
[0028]本发明设计的斜面升船机接力驱动电气控制装置,包括卷扬机电气传动系统、摩擦轮电气传动系统和PLC。
[0029](I)卷扬机电气传动系统
[0030]卷扬机的两台卷扬机电动机采用机械轴同步、负载均衡控制方式运行,其电气传动系统由卷扬机主传动单元和卷扬机从传动单元组成。所述卷扬机主传动单元包含位置环、第一卷扬机速度环,所述卷扬机从传动单元包含第二卷扬机速度环,所述第一卷扬机速度环和第二卷扬机速度环均包括卷扬机速度调节器、转矩调节器、卷扬机电流调节器、卷扬机交-直-交变频器,所述卷扬机速度调节器的信号输出端与卷扬机电流调节器的信号输入端连接,所述卷扬机电流调节器的信号输出端与卷扬机交-直-交变频器的信号输入端连接,所述卷扬机交-直-交变频器连接有卷扬机电动机,所述卷扬机电动机的非传动轴上设有卷扬机速度传感器和行程传感器,所述卷扬机主传动单元的行程传感器的信号输出端与所述位置比较器信号输入端连接,所述卷扬机主传动单元的卷扬机速度传感器的信号输出端与卷扬机第一速度比较器的信号输入端连接,所述卷扬机第一速度比较器的信号输入端与卷扬机速度加法器的信号输出端连接,所述卷扬机第一速度比较器的信号输出端与所述卷扬机速度调节器的信号输入端连接。所述位置环还包括卷扬机速度发生器、位置比较器、位置调节器和卷扬机速度加法器,所述卷扬机速度发生器的信号输出端连接位置比较器的信号输入端,所述位置比较器的信号输出端连接位置调节器的信号输入端,所述位置调节器的信号输出端连接卷扬机速度加法器的信号输入端,所述卷扬机速度发生器的信号输入端连接PLC的控制信号模块。所述卷扬机速度调节器的信号输出端与卷扬机电流调节器的信号输入端之间连接有转矩调节器,所述转矩调节器的信号输入端连接有加速度前馈单元、摩擦力补偿单元、预加力矩单元和阻尼补偿单元;所述卷扬机速度传感器的信号输出端还连接有系统状态参数运算单元,所述系统状态参数运算单元的信号输出端与卷扬机速度传感器的信号输出端均连接至转矩比较器的信号输入端,所述转矩比较器的信号输出端连接所述阻尼补偿单元的信号输入端。所述卷扬机从传动单元还包括速度前馈单元、卷扬机第二速度比较器和卷扬机第三速度比较器,所述两个卷扬机速度调节器信号输出端均与卷扬机第二速度比较器的信号输入端相连,卷扬机第二速度比较器的信号输出端与速度前馈单元的信号输入端连接,所述速度前馈单元的信号输出端与卷扬机第三速度比较器的信号输入端连接,所述转矩调节器的信号输出端与卷扬机电流调节器的信号输入端之间连接有卷扬机转矩限幅单元。
[0031](2)摩擦轮电气传动系统
[0032]摩擦轮的两台摩擦轮电动机采用电气控制速度同步方式运行,其电气传动系统由摩擦轮主传动单元和摩擦轮从传动单元组成。所述摩擦轮主传动单元包含第一摩擦轮速度环,所述摩擦轮从传动单元包含第二摩擦轮速度环,所述第一摩擦轮速度环、第二摩擦轮速度环均包括摩擦轮电流调节器、摩擦轮交-直-交变频器、摩擦轮电动机和摩擦轮速度传感器,所述第一摩擦轮速度环还包括第一摩擦轮速度发生器、第一摩擦轮速度比较器和第一摩擦轮速度调节器,所述第二摩擦轮速度环还包括第二摩擦轮速度发生器、第二摩擦轮速度比较器和第二摩擦轮速度调节器,所述第一摩擦轮速度调节器的信号输出端与第一摩擦轮速度环中摩擦轮电流调节器的信号输入端连接,所述第二摩擦轮速度调节器的信号输出端与第二摩擦轮速度环中摩擦轮电流调节器的信号输入端连接,所述摩擦轮电流调节器的信号输出端与摩擦轮交-直-交变频器的信号输入端连接,所述摩擦轮交-直-交变频器连接有摩擦轮电动机,所述摩擦轮电动机的非传动轴上设有摩擦轮速度传感器,所述第一摩擦轮速度环中摩擦轮速度传感器的信号输出端与第一摩擦轮速度比较器的信号输入端连接,所述第二摩擦轮速度环中摩擦轮速度传感器的信号输出端与第二摩擦轮速度比较器的信号输入端连接,所述第一摩擦轮速度比较器的信号输入端与第一摩擦轮速度发生器的信号输出端连接,所述第一摩擦轮速度比较器的信号输出端与所述第一摩擦轮速度调节器的信号输入端连接,所述第一摩擦轮速度发生的信号输入端与PLC的控制信号模块连接,所述摩擦轮从传动单元还包括速度跟踪比较器和摩擦轮速度加法器,所述摩擦轮主传动单元和摩擦轮从传动单元各自所属的摩擦轮速度传感器的信号输出端均与速度跟踪比较器的信号输入端连接,所述速度跟踪比较器的信号输出端和第二摩擦轮速度发生器的信号输出端均与摩擦轮速度加法器的信号输入端连接,所述摩擦轮速度加法器的信号输出端与第二摩擦轮速度比较器的信号输入端连接,所述摩擦轮速度调节器的信号输出端与摩擦轮电流调节器的信号输入端之间连接有摩擦轮转矩限幅单元。
[0033](3)传动控制站
[0034]传动控制站采用可编程逻辑控制器(PLC)做主控器件,所述PLC与卷扬机电气传动系统和摩擦轮电气传动系统各自的交-直-交变频器之间采用网络进行信号传输,所述PLC与四套位置开关采用电缆连接。PLC采集升船机的各运行信号,根据承船厢的运行行程和位置自动发出控制指令,协调控制卷扬机和摩擦轮的启、停和接力运行过程。
[0035]卷扬机和摩擦轮的运行速度曲线分别由各交-直-交变频器的速度发生器通过预置参数产生;摩擦轮的开启、卷扬机和摩擦轮的接力均通过四套位置开关进行控制。
[0036]图3反映了承船厢过驼峰接力驱动的主要参数选取:
[0037]V1 = V2,即承船厢在斜坡道上和在驼峰平段的运行速度保持不变;
[0038]= t2,在越过驼峰中心时,卷扬机的牵引钢丝绳松弛的长度S = 1/2ν^ ;
[0039]V2为恒速,即摩擦轮线速度保持不变;
[0040]a2 = a3,即卷扬机的减速度和反向加速度不变并相等。
[0041]本发明斜面升船机接力驱动电气控制装置,具有以下有益效果:能够解决斜面升船机卷扬机和摩擦轮接力驱动配合紧密的问题,使承船厢平稳地越过驼峰,并保证升船机安全运行。本发明技术方案已成功用于300t级中型斜面升船机的测试过程中,实际运行良好,安全可靠,满足工程设计和运行要求,尤其适用于中小型斜面升船机。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为斜面升船机机械驱动装置的结构示意图;
[0043]44一第一位置开关;45—第二位置开关;46—第三位置开关;47—第四位置开关;48—撞块;49一定滑轮;50—定滑轮;51—定滑轮;52—钢丝绳;53—摩擦轨道;54—摩擦轮;55—承船厢;56—斜架车。
[0044]图2为本发明斜面升船机接力驱动电气控制装置的结构示意图;
[0045](I)卷扬机电气传动系统
[0046]I一卷扬机主传动单元;2—卷扬机从传动单元;5—位置环;6.1—第一卷扬机速度环;6.2—第二卷扬机速度环;8—卷扬机速度发生器;9一位置调节器;10—卷扬机速度调节器;11 一转矩调节器;12—加速度前馈单元;13—卷扬机转矩限幅单元;14一卷扬机电流调节器;15—系统状态参数运算单元;16—阻尼补偿单元;17—预加力矩单元;18—摩擦力补偿单元;19一卷扬机第一速度比较器;20—卷扬机速度加法器;21—位置比较器;22—转矩比较器;23—卷扬机第二速度比较器;24—卷扬机第三速度比较器;25—速度前馈单兀;26—卷扬机交_直-交变频器;27—卷扬机电动机;28—卷扬机速度传感器;29—行程传感器;
[0047](2)摩擦轮电气传动系统
[0048]3—摩擦轮主传动单元;4一摩擦轮从传动单元;7.1—第一摩擦轮速度环;7.2—第二摩擦轮速度环;31—第一摩擦轮速度发生器;32—第一摩擦轮速度调节器;33—摩擦轮转矩限幅单元;34—摩擦轮电流调节器;35—第一摩擦轮速度比较器;36—速度跟踪比较器;37—第二摩擦轮速度发生器;38—摩擦轮速度加法器;39—第二摩擦轮速度调节器;40—第二摩擦轮速度比较器;41 一摩擦轮交-直-交变频器;42—摩擦轮电动机;43—摩擦轮速度传感器;
[0049](3)传动控制站
[0050]30—PLC ;30.1一卷扬机速度检测模块;30.2—摩擦轮速度检测模块;30.3—控制信号模块;30.4—承船厢位置检测模块;30.5—承船厢行程检测模块。
[0051]图3为本发明斜面升船机接力驱动电气控制装置接力驱动运行速度图。
[0052]V1—卷扬机运行速度;V2—摩擦轮的线速度山一卷扬机从额定速度减到O的时间;t2—卷扬机从O加到额定速度的时间;&1 一卷扬机开始启动运行时的加速度;a2—卷扬机过驼峰负加速度;a3—卷扬机过驼峰反向加速度。
【具体实施方式】
[0053]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,但该实施例不应理解为对本发明的限制。
[0054]参见图1,以斜面升船机承船厢55由上游往下游运行(简称:承船厢55下行)为例,在上游斜坡道上由卷扬机驱动,钢丝绳52绕过定滑轮49、50牵引承船厢55上坡运行。
[0055]当撞块48撞上第四位置开关47时,摩擦轮54启动,承船厢55继续上坡运行,摩擦轨道53开始接触摩擦轮54,承船厢55由卷扬机和摩擦轮54共同驱动。
[0056]当撞块48撞上第二位置开关45时,卷扬机减速,承船厢55由摩擦轮54驱动继续按额定速度运行,钢丝绳52逐渐松出一段长度,为承船厢55越过驼峰中心准备条件。
[0057]当承船厢55运行至其横向中心线与驼峰中心线重合时,卷扬机速度减为零并立即反向加速,承船厢55越过驼峰中心,钢丝绳52逐渐收紧,当钢丝绳52完全收紧时,卷扬机也正好加速到反向额定速度,同时承船厢55由摩擦轮54驱动逐渐转为卷扬机驱动,摩擦轨道53脱离摩擦轮54后,承船厢55完全交由卷扬机驱动,钢丝绳52绕过定滑轮49、51牵引承船厢55下坡运行直至运行全部行程。
[0058]承船厢55上行程序与下行相同,上行过程中撞块48先后撞上第三位置开关46和第一位置开关44,完成接力过驼峰。接力点的位置(第二位置开关45和第一位置开关44的安装位置)根据驼峰平段的长度、斜架车56及摩擦轮54的结构尺寸、撞块48的安装位置、卷扬机和摩擦轮54的运行速度、卷扬机过驼峰时的负(正)加速度等确定。
[0059]参见图2,本发明设计的斜面升船机接力驱动电气控制装置,包括卷扬机电气传动系统、摩擦轮电气传动系统、PLC30、第一位置开关44、第二位置开关45、第三位置开关46和第四位置开关47。
[0060]其中,卷扬机电气传动系统包括卷扬机主传动单元I和卷扬机从传动单元2,摩擦轮电气传动系统包括摩擦轮主传动单元3和摩擦轮从传动单元4,所述PLC30包括卷扬机速度检测模块30.1、摩擦轮速度检测模块30.2、控制信号模块30.3、承船厢位置检测模块30.4和承船厢行程检测模块30.5,所述卷扬机速度检测模块30.1的信号输入端与卷扬机主传动单元I的信号输出端相连,所述卷扬机主传动单元I的信号输出端与卷扬机从传动单元2的信号输入端相连,所述摩擦轮速度检测模块30.2的信号输入端与摩擦轮主传动单元3的信号输出端相连,所述摩擦轮主传动单元3的信号输入端与摩擦轮从传动单元4的信号输出端相连,所述控制信号模块30.3的信号输出端分别与卷扬机主传动单元1、摩擦轮主传动单元3和摩擦轮从传动单元4的信号输入端相连,所述承船厢位置检测模块30.4的信号输入端分别与第一位置开关44、第二位置开关45、第三位置开关46和第四位置开关47的信号输出端相连,所述承船厢行程检测模块30.5的信号输入端与卷扬机从传动单元2的信号输出端相连。
[0061](I)卷扬机电气传动系统
[0062]卷扬机的两台电动机采用机械轴同步、负载均衡控制方式运行,其电气传动系统包括卷扬机主传动单元1、卷扬机从传动单元2,两个传动单元间采用网络连接。卷扬机主传动单元I包含位置环5、第一卷扬机速度环6.1,卷扬机从传动单元2包含第二卷扬机速度环6.2。所述第一卷扬机速度环6.1和第二卷扬机速度环6.2均包括卷扬机速度调节器10、转矩调节器11、卷扬机电流调节器14、卷扬机交-直-交变频器26,所述卷扬机速度调节器10的信号输出端与卷扬机电流调节器14的信号输入端连接,所述卷扬机电流调节器14的信号输出端与卷扬机交-直-交变频器26的信号输入端连接,所述卷扬机交-直-交变频器26连接有卷扬机电动机27,所述卷扬机电动机27非传动轴上设有卷扬机速度传感器28和行程传感器29,所述卷扬机主传动单元I的行程传感器29的信号输出端与位置比较器21信号输入端连接,卷扬机从传动单元2的行程传感器29的信号输出端与承船厢行程检测模块30.5的信号输入端相连。所述卷扬机主传动单元I的卷扬机速度传感器28的信号输出端与卷扬机第一速度比较器19的信号输入端连接,所述卷扬机第一速度比较器19的信号输入端与卷扬机速度加法器20的信号输出端连接,卷扬机第一速度比较器19的信号输出端与卷扬机速度调节器10的信号输入端连接。所述位置环5还包括卷扬机速度发生器8、位置比较器21、位置调节器9和卷扬机速度加法器20,所述卷扬机速度发生器8的信号输出端连接位置比较器21的信号输入端,所述位置比较器21的信号输出端连接位置调节器9的信号输入端,所述位置调节器9的信号输出端连接卷扬机速度加法器20的信号输入端,所述卷扬机速度发生器8的信号输入端连接PLC30的控制信号模块30.3。所述卷扬机速度调节器10的信号输出端与所述卷扬机电流调节器14的信号输入端之间连接有转矩调节器11,所述转矩调节器11的信号输入端连接有加速度前馈单元12、摩擦力补偿单元18、预加力矩单元17和阻尼补偿单元16,所述卷扬机速度传感器28的信号输出端还连接有系统状态参数运算单元15,所述系统状态参数运算单元15的信号输出端与卷扬机速度传感器28的信号输出端均连接至转矩比较器22的信号输入端,所述转矩比较器22的信号输出端连接阻尼补偿单元16的信号输入端。所述卷扬机从传动单元2还包括速度前馈单元25、所述卷扬机第二速度比较器23、所述卷扬机第三速度比较器24,所述两个卷扬机速度调节器10信号输出端与卷扬机第二速度比较器23的信号输入端连接,卷扬机第二速度比较器23的信号输出端与速度前馈单元25的信号输入端连接,所述速度前馈单元25的信号输出端与卷扬机第三速度比较器24的信号输入端连接。所述转矩调节器11的信号输出端与卷扬机电流调节器14的信号输入端之间连接有卷扬机转矩限幅单元13。
[0063](2)摩擦轮电气传动系统
[0064]摩擦轮的两台电动机采用电气控制速度同步方式运行,其电气传动系统包括摩擦轮主传动单元3和摩擦轮从传动单元4,摩擦轮主传动单元3和摩擦轮从传动单元4之间采用网络连接。摩擦轮主传动单元3包含第一摩擦轮速度环7.1,摩擦轮从传动单元4包含第二摩擦轮速度环7.2,所述第一摩擦轮速度环7.1包括第一摩擦轮速度发生器31、第一摩擦轮速度比较器35和第一摩擦轮速度调节器32,所述第二摩擦轮速度环7.2包括第二摩擦轮速度发生器37、第二摩擦轮速度比较器40和第二摩擦轮速度调节器39,所述第一摩擦轮速度环7.1和第二摩擦轮速度环7.2均包括摩擦轮电流调节器34、摩擦轮交-直-交变频器41、摩擦轮电动机42和摩擦轮速度传感器43,第一摩擦轮速度调节器32的信号输出端与摩擦轮电流调节器34的信号输入端连接,摩擦轮电流调节器34的信号输出端与摩擦轮交-直-交变频器41的信号输入端连接,摩擦轮交-直-交变频器41连接有摩擦轮电动机42,交流变频电动机42的非传动轴上设有摩擦轮速度传感器43,摩擦轮速度传感器43的信号输出端和第一摩擦轮速度发生器31的信号输出端均与第一摩擦轮速度比较器35的信号输入端连接,第一摩擦轮速度比较器35的信号输出端与第一摩擦轮速度调节器32的信号输入端连接,第一摩擦轮速度发生器31的信号输入端与作为传动控制站的PLC30的控制信号模块30.3信号输出端连接。摩擦轮从传动单元4还包括速度跟踪比较器36和摩擦轮速度加法器38,摩擦轮主传动单元3和摩擦轮从传动单元4各自的摩擦轮速度传感器43的信号输出端均与速度跟踪比较器36的信号输入端连接,速度跟踪比较器36的信号输出端和第二摩擦轮速度发生器37的信号输出端均与摩擦轮速度加法器38的信号输入端连接,摩擦轮速度加法器38的信号输出端与第二摩擦轮速度比较器40的信号输入端连接。所述第一摩擦轮速度环7.1中,第一摩擦轮速度调节器32的信号输出端与摩擦轮电流调节器34的信号输入端之间连接有摩擦轮转矩限幅单元33。所述第二摩擦轮速度环7.2中,第二摩擦轮速度调节器39的信号输出端与摩擦轮电流调节器34的信号输入端之间连接有摩擦轮转矩限幅单元33。
[0065](3)传动控制站
[0066]传动控制站采用可编程逻辑控制器PLC30做主控器件,PLC30包括卷扬机速度检测模块30.1、摩擦轮速度检测模块30.2、控制信号模块30.3、承船厢位置检测模块30.4和承船厢行程检测模块30.5。PLC30与卷扬机电气传动系统和摩擦轮电气传动系统各自的交-直-交变频器之间采用网络进行信号传输,PLC30与四套位置开关均采用电缆连接。所述PLC30采集升船机的各运行信号,根据承船厢55的运行行程和位置发出控制指令,协调控制卷扬机和摩擦轮54的启、停和接力驱动运行过程。图1和图2中的位置开关包括第一位置开关44、第二位置开关45、第三位置开关46和第四位置开关47。
[0067]参见图3,参数选取:选取V1 = V2(即承船厢55在斜坡道上和在驼峰平段的运行速度保持不变)山=t2 (在越过5它峰中心时,卷扬机用作牵引的钢丝绳52松弛的长度S =1/2ν^) ;a2 = a3(即卷扬机的减速度和反向加速度不变并相等)。V2为恒速,即摩擦轮54线速度保持不变山对应卷扬机减速点,即第二位置开关45的安装点;t2对应卷扬机反向加速到额定速度的那一点。
[0068]本发明“斜面升船机接力驱动电气控制装置”工作时,以承船厢55下行为例结合图2进行说明,当斜面升船机接力驱动电气控制装置运行时,由卷扬机电气传动系统的卷扬机主传动单元I的卷扬机速度发生器8发出给定速度曲线信号,经位置调节器9调节后,分别送给卷扬机主传动单元I和卷扬机从传动单元2的卷扬机速度调节器10,卷扬机主传动单元I的卷扬机速度调节器10输出信号送给转矩调节器11进行运算,运算处理后的信号送到卷扬机交-直-交变频器26,调节卷扬机交-直-交变频器26输出电压和频率的大小,卷扬机驱动承船厢55按给定速度曲线在斜坡道上运行;当安装在斜架车56腿上的撞块48撞上第四位置开关47时,PLC30发出控制信号,摩擦轮54启动,由摩擦轮主传动单元3的第一摩擦轮速度发生器31和摩擦轮从传动单元4的第二摩擦轮速度发生器37分别发出给定速度曲线信号给第一摩擦轮速度调节器32和第二摩擦轮速度调节器39,第一摩擦轮速度调节器32和第二摩擦轮速度调节器39分别输出信号送给各自对应的摩擦轮电流调节器34进行运算,运算处理后的信号送到对应的摩擦轮交-直-交变频器41,调节摩擦轮交-直-交变频器41输出电压和频率的大小,使摩擦轮54按给定速度曲线运行;承船厢55继续运行,当摩擦轨道53逐渐接触摩擦轮54时,承船厢55由卷扬机和摩擦轮54共同驱动;当撞块48撞上第二位置开关45时,PLC30发出控制信号,卷扬机开始减速,由摩擦轮54驱动承船厢55继续按额定速度运行,钢丝绳52逐渐松出一段长度;当承船厢55其横向中心线与驼峰中心线重合时,卷扬机速度减为零并立即反向加速,钢丝绳52逐渐收紧,至钢丝绳52完全收紧时,卷扬机达到额定速度;此时承船厢55由摩擦轮54驱动逐渐转为卷扬机驱动,摩擦轨道53脱离摩擦轮54后,承船厢55由卷扬机驱动,直至承船厢55运行全部行程。
[0069]其中卷扬机电气传动系统的位置调节过程为:卷扬机主传动单元I的卷扬机电动机27上的行程传感器29检测到的信号反馈到位置比较器21的信号输入端,以调节承船厢55运行的实时速度,达到精确的定位控制。
[0070]其中卷扬机电气传动系统的负载均衡过程为:将卷扬机主传动单元I与卷扬机从传动单元2的卷扬机速度调节器10的输出信号进行比较求差,然后将差值信号的一部分反馈至卷扬机从传动单元2的卷扬机速度调节器10进行调节,使卷扬机主传动单元I与卷扬机从传动单元2的机械特性具有相同的斜率,以实现两个传动单元间的负载均衡分配。
[0071]其中摩擦轮电气传动系统的速度同步控制调节过程为:将摩擦轮主传动单元3和摩擦轮从传动单元4的摩擦轮速度传感器43检测到的信号引入到速度跟踪比较器36的信号输入端,进行比较求差后将差值信号的一部分送至摩擦轮从传动单元4的摩擦轮速度加法器38,通过第二摩擦轮速度比较器40和第二摩擦轮速度调节器39对摩擦轮从传动单元4的速度动态跟踪摩擦轮主传动单元3的速度进行调节,达到速度同步运行。
[0072]其中,卷扬机主传动单元I与卷扬机从传动单元2均采用卷扬机转矩限幅单元13防止电动机过载,摩擦轮主传动单元3和摩擦轮从传动单元4均采用摩擦轮转矩限幅单元33防止电动机过载。
[0073]按照上述方案,采用ABB品牌的交流变频传动装置和施耐德品牌的PLC30以及多种适用的控制和调节措施,构成斜面升船机接力驱动电气控制装置,已成功应用于丹江口水电站300t级斜面升船机的测试中,实际运行良好,安全可靠,满足工程设计和运行要求。
[0074]显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
[0075]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:包括卷扬机主传动单元(I)、卷扬机从传动单元(2)、摩擦轮主传动单元(3)、摩擦轮从传动单元(4)、PLC(30)、第一位置开关(44)、第二位置开关(45)、第三位置开关(46)和第四位置开关(47),所述PLC(30)包括卷扬机速度检测模块(30.1)、摩擦轮速度检测模块(30.2)、控制信号模块(30.3)和承船厢位置检测模块(30.4),所述卷扬机速度检测模块(30.1)的信号输入端与卷扬机主传动单元(I)的信号输出端相连,所述卷扬机主传动单元(I)的信号输出端与卷扬机从传动单元(2)的信号输入端相连,所述摩擦轮速度检测模块(30.2)的信号输入端与摩擦轮主传动单元(3)的信号输出端相连,所述摩擦轮主传动单元(3)的信号输入端与摩擦轮从传动单元(4)的信号输出端相连,所述控制信号模块(30.3)的信号输出端分别与卷扬机主传动单元(I)、摩擦轮主传动单元(3)和摩擦轮从传动单元(4)的信号输入端相连,所述承船厢位置检测模块(30.4)的信号输入端分别与第一位置开关(44)、第二位置开关(45)、第三位置开关(46)和第四位置开关(47)的信号输出端相连。
2.根据权利要求1所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述卷扬机主传动单元(I)包括位置环(5)和第一卷扬机速度环(6.1),所述卷扬机从传动单元(2)包括第二卷扬机速度环(6.2),所述位置环(5)包括卷扬机速度发生器(8)、位置比较器(21)、位置调节器(9)和卷扬机速度加法器(20),所述第一卷扬机速度环(6.1)和第二卷扬机速度环(6.2)均包括卷扬机速度调节器(10)、转矩调节器(11)、卷扬机电流调节器(14)、卷扬机交-直-交变频器(26)、卷扬机电动机(27)和卷扬机速度传感器(28),所述第一卷扬机速度环(6.1)还包括卷扬机第一速度比较器(19),所述第二卷扬机速度环(6.2)还包括卷扬机第三速度比较器(24),所述卷扬机速度发生器(8)的信号输入端和信号输出端分别与控制信号模块(30.3)的信号输出端和位置比较器(21)的信号输入端相连,所述位置比较器(21)的信号输出端与位置调节器(9)的信号输入端相连,所述位置调节器(9)的信号输出端与卷扬机速度加法器(20)的信号输入端相连;所述卷扬机速度加法器(20)的信号输出端与卷扬机第一速度比较器(19)的信号输入端相连,所述卷扬机第一速度比较器(19)的信号输出端与卷扬机速度调节器(10)的信号输入端相连,所述卷扬机速度调节器(10)的信号输出端与转矩调节器(11)的信号输入端相连,所述转矩调节器(11)的信号输出端与卷扬机电流调节器(14)的信号输入端相连,所述卷扬机电流调节器(14)的信号输出端与卷扬机交-直-交变频器(26)的信号输入端相连,所述卷扬机交-直-交变频器(26)的信号输出端与卷扬机电动机(27)的信号输入端相连,所述卷扬机电动机(27)的非传动轴上设有卷扬机速度传感器(28),所述卷扬机速度传感器(28)的信号输出端分别与卷扬机第一速度比较器(19)的信号输入端和卷扬机速度检测模块(30.1)的信号输入端相连;所述卷扬机速度加法器(20)的信号输出端与卷扬机第三速度比较器(24)的信号输入端相连,所述卷扬机第三速度比较器(24)的信号输出端与卷扬机速度调节器(10)的信号输入端相连,所述卷扬机速度调节器(10)的信号输出端与转矩调节器(11)的信号输入端相连,所述转矩调节器(11)的信号输出端与卷扬机电流调节器(14)的信号输入端相连,所述卷扬机电流调节器(14)的信号输出端与卷扬机交-直-交变频器(26)的信号输入端相连,所述卷扬机交-直-交变频器(26)的信号输出端与卷扬机电动机(27)的信号输入端相连,所述卷扬机电动机(27)的非传动轴上设有卷扬机速度传感器(28),所述卷扬机速度传感器(28)的信号输出端分别与卷扬机第三速度比较器(24)的信号输入端相连。
3.根据权利要求2所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述第一卷扬机速度环(6.1)和第二卷扬机速度环(6.2)还包括加速度前馈单元(12),所述第一卷扬机速度环(6.1)中的加速度前馈单元(12)的信号输出端与第一卷扬机速度环(6.1)中的转矩调节器(11)的信号输入端相连,所述第二卷扬机速度环(6.2)中的加速度前馈单元(12)的信号输出端与第二卷扬机速度环¢.2)中的转矩调节器(11)的信号输入端相连。
4.根据权利要求3所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述第一卷扬机速度环(6.1)和第二卷扬机速度环(6.2)还包括阻尼补偿单元(16)、预加力矩单元(17)、摩擦力补偿单元(18)、转矩比较器(22)和系统状态参数运算单元(15);所述第一卷扬机速度环(6.1)中,所述转矩调节器(11)的信号输入端分别与阻尼补偿单元(16)、预加力矩单元(17)和摩擦力补偿单元(18)的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元(15)的信号输入端与卷扬机速度传感器(28)的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元(15)的信号输出端与转矩比较器(22)的信号输入端相连,所述转矩比较器(22)的信号输出端与阻尼补偿单元(16)的信号输入端相连,所述卷扬机速度传感器(28)的信号输出端分别与转矩比较器(22)和摩擦力补偿单元(18)的信号输入端相连;所述第二卷扬机速度环(6.2)中,所述转矩调节器(11)的信号输入端分别与阻尼补偿单元(16)、预加力矩单元(17)和摩擦力补偿单元(18)的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元(15)的信号输入端与卷扬机速度传感器(28)的信号输出端相连,所述系统状态参数运算单元(15)的信号输出端与转矩比较器(22)的信号输入端相连,所述转矩比较器(22)的信号输出端与阻尼补偿单元(16)的信号输入端相连,所述卷扬机速度传感器(28)的信号输出端分别与转矩比较器(22)和摩擦力补偿单元(18)的信号输入端相连。
5.根据权利要求4所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述第一卷扬机速度环(6.1)和第二卷扬机速度环(6.2)还包括卷扬机转矩限幅单元(13);所述第一卷扬机速度环(6.1)中,所述卷扬机转矩限幅单元(13)的信号输入端和信号输出端分别与转矩调节器(11)的信号输出端和卷扬机电流调节器(14)的信号输入端相连;所述第二卷扬机速度环(6.2)中,所述卷扬机转矩限幅单元(13)的信号输入端和信号输出端分别与转矩调节器(11)的信号输出端和卷扬机电流调节器(14)的信号输入端相连。
6.根据权利要求5所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述第二卷扬机速度环(6.2)还包括卷扬机第二速度比较器(23)和速度前馈单元(25),所述卷扬机第二速度比较器(23)的信号输入端分别与第一卷扬机速度环(6.1)和第二卷扬机速度环(6.2)各自所属的卷扬机速度调节器(10)的信号输出端相连,所述卷扬机第二速度比较器(23)的信号输出端与速度前馈单元(25)的信号输入端相连,所述速度前馈单元(25)的信号输出端与卷扬机第三速度比较器(24)的信号输入端相连。
7.根据权利要求6所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述PLC (30)还包括承船厢行程检测模块(30.5),所述第一卷扬机速度环(6.1)和第二卷扬机速度环(6.2)均包括行程传感器(29),所述第一卷扬机速度环(6.1)中的行程传感器(29)的信号输出端与位置比较器(21)的信号输入端相连,第二卷扬机速度环(6.2)中的行程传感器(29)的信号输出端与承船厢行程检测模块(30.5)的信号输入端相连。
8.根据权利要求1所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述摩擦轮主传动单元(3)包括第一摩擦轮速度环(7.1),所述摩擦轮从传动单元(4)包括第二摩擦轮速度环(7.2),所述第一摩擦轮速度环(7.1)和第二摩擦轮速度环(7.2)均包括摩擦轮电流调节器(34)、摩擦轮交-直-交变频器(41)、摩擦轮电动机(42)和摩擦轮速度传感器(43),所述第一摩擦轮速度环(7.1)还包括第一摩擦轮速度发生器(31)、第一摩擦轮速度比较器(35)和第一摩擦轮速度调节器(32),所述第二摩擦轮速度环(7.2)还包括第二摩擦轮速度发生器(37)、第二摩擦轮速度比较器(40)和第二摩擦轮速度调节器(39);所述第一摩擦轮速度环(7.1)中,所述第一摩擦轮速度发生器(31)的信号输入端和信号输出端分别与控制信号模块(30.3)的信号输出端和第一摩擦轮速度比较器(35)的信号输入端相连,所述第一摩擦轮速度比较器(35)的信号输出端与第一摩擦轮速度调节器(32)的信号输入端相连,所述第一摩擦轮速度调节器(32)的信号输出端与摩擦轮电流调节器(34)的信号输入端相连,所述摩擦轮电流调节器(34)的信号输出端与摩擦轮交-直-交变频器(41)的信号输入端相连,所述摩擦轮交-直-交变频器(41)的信号输出端与摩擦轮电动机(42)的信号输入端相连,所述摩擦轮电动机(42)的非传动轴上设有摩擦轮速度传感器(43),所述摩擦轮速度传感器(43)的信号输出端分别与第一摩擦轮速度比较器(35)的信号输入端和摩擦轮速度检测模块(30.2)的信号输入端相连;所述第二摩擦轮速度环(7.2)中,第二摩擦轮速度发生器(37)的信号输入端和信号输出端分别与控制信号模块(30.3)的信号输出端和第二摩擦轮速度比较器(40)的信号输入端相连,所述第二摩擦轮速度比较器(40)的信号输出端与第二摩擦轮速度调节器(39)的信号输入端相连,所述第二摩擦轮速度调节器(39)的信号输出端与摩擦轮电流调节器(34)的信号输入端相连,所述摩擦轮电流调节器(34)的信号输出端与摩擦轮交-直-交变频器(41)的信号输入端相连,所述摩擦轮交-直-交变频器(41)的信号输出端与摩擦轮电动机(42)的信号输入端相连,所述摩擦轮电动机(42)的非传动轴上设有摩擦轮速度传感器(43),所述摩擦轮速度传感器(43)的信号输出端分别与第二摩擦轮速度比较器(40)的信号输入端相连。
9.根据权利要求8所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述第二摩擦轮速度环(7.2)还包括速度跟踪比较器(36)和摩擦轮速度加法器(38),所述摩擦轮速度加法器(38)的信号输入端和信号输出端分别与第二摩擦轮速度发生器(37)的信号输出端和第二摩擦轮速度比较器(40)的信号输入端相连,所述速度跟踪比较器(36)的信号输入端分别与第一摩擦轮速度环(7.1)和第二摩擦轮速度环(7.2)各自所属的摩擦轮速度传感器(43)的信号输出端相连,所述速度跟踪比较器(36)的信号输出端与摩擦轮速度加法器(38)的信号输入端相连。
10.根据权利要求9所述的斜面升船机接力驱动电气控制装置,其特征在于:所述第一摩擦轮速度环(7.1)和第二摩擦轮速度环(7.2)均包括摩擦轮转矩限幅单元(33);所述第一摩擦轮速度环(7.1)中,所述摩擦轮转矩限幅单元(33)的信号输入端和信号输出端分别与第一摩擦轮速度调节器(32)的信号输出端和摩擦轮电流调节器(34)的信号输入端相连;所述第二摩擦轮速度环(7.2)中,所述摩擦轮转矩限幅单元(33)的信号输入端和信号输出端分别与第二摩擦轮速度调节器(39)的信号输出端和摩擦轮电流调节器(34)的信号输入端相连。
【文档编号】G05B19/05GK104278664SQ201410508352
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】张生权, 段波, 王建华, 董博文, 宋远超, 曹阳, 朱海清, 唐勇, 吴斌 申请人:长江勘测规划设计研究有限责任公司