CN101882908A - 一种用于助爬器转矩模式下的速度限幅控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于助爬器转矩模式下的速度限幅控制方法，其特征在于，步骤为：在爬行装置底部的牵引装置的减速电机的码盘上新增装一个编码器，编码器与变频器相连，变频器再连接减速电机；将变频器设定在转矩工作模式下，设定变频器的转矩M并设定转矩M的方向向上；在工作人员开始爬行后，由变频器读取编码器记录下的脉冲数，在将其转换为速度值，变频器将该速度值作为减速电机的速度来控制减速电机的运行，从而使减速电机始终跟踪人的爬行速度运行。本发明提供的方法解决了因PLC和传感器受到使用环境影响至使控制精度不够或扰动使信号失真导致爬行装置恒转矩控制失真的问题。

Description

一种用于助爬器转矩模式下的速度限幅控制方法

技术领域

本发明涉及一种恒转矩升降系统的爬行装置的控制方法。

背景技术

目前，恒转矩升降系统的爬行装置的控制装置通常采用PLC和专用变频系统控制柜驱动变频减速电机，在驱动底部的牵引装置的变频减速电机上再装一个接近开关。其控制方法为：将接近开关检测到人的实际爬行的速度的电信号传输给PLC，由PLC处理后，再将控制值传送给变频器来控制变频减速电机的速度，以达到恒转矩升降速度限幅的控制的目的。其方法的缺点是：接近开关对用电和工作环境要求比较高，一旦系统有干扰，接近开关的信号将会失真，再加上接近开关的信号抗干扰能力差，系统容易产生大的波动，直接影响到爬行的速度的恒转矩控制。而且对传感器的检测精度要求极高，无疑大大地增加了产品的系统控制成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种不易产生波动的速度限幅控制方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种用于助爬器转矩模式下的速度限幅控制方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、在爬行装置底部的牵引装置的减速电机的码盘上新增装一个编码器，编码器与变频器相连，由变频器记录下编码器的脉冲数并将脉冲数转换为速度，变频器再连接减速电机，使得减速电机根据变频器的运行模式来进行工作；

步骤2、将变频器设定在转矩工作模式下，工作人员根据自己的体重预先设定变频器的转矩M并设定转矩M的方向向上；

步骤3、在工作人员开始爬行后，由变频器读取编码器记录下的脉冲数，在将其转换为速度值，变频器将该速度值作为减速电机的速度来控制减速电机的运行，从而使减速电机始终跟踪人的爬行速度运行；若工作人员中途停止爬行，则编码器所记录的脉冲数值为零，减速电机停止运行。

本发明通过变频器的处理变成速度给定信号来进行速度限幅，根据使用者重量通过设定转矩M，为使用者节省约35至45公斤的力，在上升及下降过程中都可以起到安全助力的作用；若在工作人员中途停止爬行，则编码器所记录的脉冲数值为零，减速电机停止运行。

本发明提供的方法解决了因PLC和传感器受到使用环境影响至使控制精度不够或扰动使信号失真导致爬行装置恒转矩控制失真的问题。在本发明提供的方法中，速度完全跟踪人攀爬的速度，不论速度快慢，都能提供35至45公斤可调力。变频器灵活调节电机输出力矩变化率，避免突然启动与停止，做到安全起停，节约了设备的成本，确保产品的质量，系统运行稳定、可靠。

附图说明

图1为爬行装置示意图。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例

现有的爬行装置如图1所示，包括减速电机2，环形牵引绳4，环形牵引绳的张紧装置6，爬梯7，爬梯固定装置8及环形牵引绳的导向滑轮9。该爬行装置依靠在风电塔筒墙体10上。

本发明提供的一种用于助爬器转矩模式下的速度限幅控制方法，步骤为：

步骤1、在爬行装置底部的牵引装置的减速电机2的码盘上新增装一个编码器1，编码器1与变频器相连，变频器放在控制柜3内，控制柜3的作用就是把控制所需要的电气元件组装在一起，由变频器记录下编码器1的脉冲数并将脉冲数转换为速度。变频器再连接减速电机2，使得减速电机2根据变频器的运行模式来进行工作；在本实施例中，编码器1选用512线编码器，减速电机2采用伦茨变频减速电机，控制柜3采用伦茨变频伦茨专用变频系统的控制柜驱动系统。

变频器有一个编码器输入口，相当一个高速记数器，它是频率记数，变频器对编码器1输入口有一个参数设定的，标定编码器512脉冲数，512线编码器的含义是编码器1每转一圈它就产生512个脉冲，也就是减速电机2每转一圈它就产生512个脉冲，变频器自己内部能对数据进行处理，变频器自己就能将记录的脉冲数转换为速度，它的内部是可以编程的，最终记录的就是减速电机2的速度，所有的变频器都是安照标定编码器512脉冲数来标定的。

步骤2、将变频器设定在转矩工作模式下，工作人员5根据自己的体重预先设定变频器的转矩M并设定转矩M的方向向上；

步骤3、在工作人员5开始爬行后，由变频器读取编码器1记录下的脉冲数，再将其转换为速度值，变频器将该速度值作为减速电机2的速度来控制减速电机的运行，从而使减速电机2始终跟踪人的爬行速度运行；若工作人员5中途停止爬行，则编码器所记录的脉冲数值为零，减速电机停止运行。

根据M＝F*R的关系，其中，M为转矩，R为减速电机2上轮的半径，F为输出的力。由于R不变，减速电机2所出的力F也就不变，当维修人员以一定速度爬行时，伦茨专用变频器根据编码器1记录的脉冲数，通过数据处理转换成变频器速度给定值来控制减速电机2的运行速度。同时根据M＝F*R的关系，根据变频器转矩控制原理，变频器接受的是预先给定转矩M，变频器输出给电机的转矩也是M，受变频器控制的电机输出的转矩也是M，反映到环形牵引绳的拉力F保持了恒定，这样给维修人员提供了一个预先给定的安全助力从而达到助爬的目的。

变频器记录的就是人的爬行速度，变频器将人的爬行速度作为减速电机2的运行速度来控制减速电机2的运行，从而使减速电机2始终跟踪人的爬行速度运行，在转矩模式下，变频器控制减速电机2的转矩只与转矩给定的方向有关，而与速度的方向无关，这里我们给定的转矩值是向上的，不管人在往上爬行的过程中和人在往下爬行的过程中，变频器控制减速电机2的转矩的力总是向上的，这样才能保证人的安全。

Claims (1)

1.一种用于助爬器转矩模式下的速度限幅控制方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、在爬行装置底部的牵引装置的减速电机(2)的码盘上新增装一个编码器(1)，编码器(1)与变频器相连，由变频器记录下编码器(1)的脉冲数并将脉冲数转换为速度，变频器再连接减速电机(2)，使得减速电机(2)根据变频器的运行模式来进行工作；

步骤2、将变频器设定在转矩工作模式下，工作人员根据自己的体重预先设定变频器的转矩M并设定转矩M的方向向上；

步骤3、在工作人员开始爬行后，由变频器读取编码器(1)记录下的脉冲数，再将其转换为速度值，变频器将该速度值作为减速电机(2)的速度来控制减速电机的运行，从而使减速电机(2)始终跟踪人的爬行速度运行；若工作人员中途停止爬行，则编码器所记录的脉冲数值为零，减速电机(2)停止运行。

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