专利名称：堆取料机回转机构的可控起动和制动方法
技术领域：
本发明涉及堆取料机回转机构的可控起动和制动方法。
背景技术：
堆取料机的悬臂回转是一个具有较大转动惯量的设备起、制动动作，在悬臂的起、制动过程中需要有较高的响应时间和较稳的响应特性，而且某些堆取料机在悬臂回转过程中要求回转速度是自动连续可调的。传统控制一般都采用分级调速的方法，不能实现真正意义的回转速度连续调节，而且起动和制动过程存在着明显的对设备的冲击，近年来，随着变频技术的发展，变频调速也被应用到了堆取料机的悬臂回转过程中，但由于悬臂回转起动和制动过程中的较大转动惯量，经常使电机处于发电回馈状态，从而使变频器的直流母线电压升高而处于故障状态而不能正常工作。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种堆取料机回转机构的可控起动和制动方法，实现了堆取料机回转机构起动和制动过程的可控性。
本发明的目的是这样实现的在起动过程中，将变频器的起动特性由传统的线形斜坡改进为S形曲线斜坡，S形曲线斜坡比传统的线形斜坡增加了起动过程两端的曲线端，它可以避免突变性的响应而使设备免受有害的冲击作用，并且可以根据设备的实际情况增加回转机构的起动转矩和调整起动斜坡时间，从而使回转机构的起动过程具有了可控性；制动装置采用了如下控制方法1 为变频器配接制动单元。制动单元接在变频器的直流母线上，当变频器工作状态由第一象限或第三象限变为第二象限或第四象限时，变频器的直流母线电压会升高，当升高到制动单元的阀值电压时，制动单元便会被触发，并将制动电阻投入到直流母线回路，此时，由于电机处于发电状态产生的电能会变为消耗在制动电阻上的热能而被消耗掉；2 在制动过程中为回转机构驱动电机注入直流，增大回转机构驱动电机的制动转矩。在使用直流制动时要确定三个要素。第一个要素为注入直流的强度，这一参数是以电机额定电流的百分比的形式来表示的；第二个要素为注入直流的起始频率，最后一个要素为直流注入的持续时间。如上三个要素要与电机频率的下降时间相互配合，并根据设备的实际运行情况进行调整。
如果在实际应用过程中在采用了上面任意一种技术后效果仍然不够理想，可以采用复合制动，即将上述两种制动方法同时应用。
本发明与现有技术方案相比，在设备使用过程中不但实现了悬臂回转速度的连续调节，而且在悬臂回转的起动和制动过程中悬臂一直处于非常平稳的状态，基本消除了起动和制动过程对悬臂的冲击，起动和制动过程都达到了设计要求和用户要求，取得了非常满意的效果。
下面结合附图进一步说明本发明。
图1是系统组成框图。
图2是逻辑控制流程图。
图3是变频器动态特性S形曲线图。
具体实施例方式
本系统主要由以下三部分构成，一 电源装置整个装置的供电部分，其进线电源为三相交流380V，出线为为变频装置供电的交流380V电源和供给逻辑控制装置和制动装置的交流220V电源。
二 逻辑控制装置整个装置的指令发出和接受部分，设备的起动和制动指令都是由逻辑控制装置发出的，整个装置的备妥和故障信号都由逻辑控制装置来接收，并发出下一动作指令(图2为控制流程图)三 变频装置和制动装置整个装置的核心部分，变频装置将由电源装置获得的交流电源首先整流为直流电源，然后进行调制和分频，最后变为执行装置所需的交流电源。
在起动过程中，将变频器的起动特性由传统的线形斜坡改进为S形曲线斜坡，S形曲线斜坡比传统的线形斜坡增加了起动过程两端的曲线端，它可以避免突变性的响应而使设备免受有害的冲击作用，并且可以根据设备的实际情况增加回转机构的起动转矩和调整起动斜坡时间，从而使回转机构的起动过程具有了可控性(图3为S型曲线控制原理)。
上图中T1为S型曲线上升起始段圆弧时间，T2为S型曲线上升结束段圆弧时间，T3为S型曲线上升总时间。通过设置合适的T1和T2时间使设备回转的启动更加平稳，能够最大限度的减少启动过程中的冲击。
堆取料机的回转具有较大的转动惯量对回转机构的制动提出了较高的要求，如果制动时间过短就有可能使变频器工作在第二象限或第四象限，至使变频器的直流母线电压升高，使变频器处于保护状态而不能正常工作。针对如上情况，制动装置采用了如下控制方法1 为变频器配接制动单元。制动单元接在变频器的直流母线上，当变频器工作状态由第一象限或第三象限变为第二象限或第四象限时，变频器的直流母线电压会升高，当升高到制动单元的阀值电压时，制动单元便会被触发，并将制动电阻投入到直流母线回路，此时，由于电机处于发电状态产生的电能会变为消耗在制动电阻上的热能而被消耗掉；2 在制动过程中为回转机构驱动电机注入直流，增大回转机构驱动电机的制动转矩。在使用直流制动时要确定三个要素。第一个要素为注入直流的强度，这一参数是以电机额定电流的百分比的形式来表示的；第二个要素为注入直流的起始频率，最后一个要素为直流注入的持续时间。如上三个要素要与电机频率的下降时间相互配合，并根据设备的实际运行情况进行调整。
如果在实际应用过程中在采用了上面任意一种技术后效果仍然不够理想，可以采用复合制动，即将上述两种制动方法同时应用。
四 执行装置执行装置包括堆取料机悬臂回转驱动电机，驱动抱闸和回转驱动电机冷却风机，它是整个装置的最终执行部分。
权利要求
1.一种堆取料机回转机构的可控起动方法，其特征是在起动过程中，将变频器的起动特性由传统的线形斜坡改进为S形曲线斜坡。
2.一种堆取料机回转机构的可控制动方法，其特征是为变频器配接制动单元，制动单元接在变频器的直流母线上，当变频器工作状态由第一象限或第三象限变为第二象限或第四象限时，变频器的直流母线电压会升高，当升高到制动单元的阀值电压时，制动单元便会被触发，并将制动电阻投入到直流母线回路。
3.一种堆取料机回转机构的可控制动方法，其特征是在制动过程中为回转机构驱动电机注入直流，在使用直流制动时要确定三个要素，第一个要素为注入直流的强度，第二个要素为注入直流的起始频率，最后一个要素为直流注入的持续时间。
全文摘要
本发明提供了一种堆取料机回转机构的可控起动和制动方法，所要解决的问题是堆取料机的悬臂回转控制采用分级调速的方法，起动和制动过程存在着明显的对设备的冲击，本发明的要点是在起动过程中，将变频器的起动特性改进为S形曲线斜坡，制动控制方法1为变频器配接制动单元。2在制动过程中为回转机构驱动电机注入直流，增大回转机构驱动电机的制动转矩。本发明的积极效果是在设备使用过程中不但实现了悬臂回转速度的连续调节，而且在悬臂回转的起动和制动过程中悬臂一直处于非常平稳的状态。
文档编号H02P3/24GK1832327SQ20061004611
公开日2006年9月13日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者艾英明 申请人:沈阳矿山机械(集团)有限责任公司