CN102946218B - 防止打反车的控制系统、方法及包含该系统的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于防止打反车的控制系统、方法及包含该系统的工程机械，该系统包括：电机静止监控器，与电机定子的电源输入端相连，用于对电机定子失电后的感应电动势进行检测；以及控制装置，与所述电机静止监控器相连，用于根据所述电机静止监控器的检测结果，判断电机转速，并在电机转速大于或等于一预定值的情况下，禁止电机反转。通过该方案，可以解决在回转单电机控制系统中电机轴两端无法安装转速继电器、编码器等转速检测装置而无法检测电机运行状态的问题，很好实现防止打反车控制。

Description

防止打反车的控制系统、方法及包含该系统的工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于防止打反车的控制系统、方法及包含该系统的工程机械。

背景技术

在塔式起重机回转控制系统中，司机经常会不经意地打反车（即，直接由正向打反向），例如在电机电源切断但回转臂由于惯性而继续带动电机转动的情况下或在点动就位停车情况下。尤其是在点动就位停车时，司机会快速频繁操作回转控制手柄，这样电机会频繁处于正反转切换状态中，就会造成转速冲击很大，电机发热严重，甚至烧毁电机。

为实现塔机回转控制中的点动就位功能和提高控制系统的安全防护性能，需进行防打反车控制。目前，在防打反车控制系统中，一般是通过编码器、测速电机、转速继电器、零速开关等检测电机运行状态，当电机转速接近零速时才允许打反车，从而实现防止司机直接打反车的控制。对电机转速的检测是防止打反车控制中的重要环节。

然而，现有的转速检测装置安装不方便，尤其是在电机两轴端分别装有涡流制动器和风标制动器的回转单电机控制系统中，电机轴两端无法安装这些转速检测装置，从而无法很好实现打反车控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于防止打反车的控制系统、方法及包含该系统的工程机械。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于防止打反车的控制系统，该系统包括：电机静止监控器，与电机定子的电源输入端相连，用于对电机定子失电后的感应电动势进行检测；以及控制装置，与所述电机静止监控器相连，用于根据所述电机静止监控器的检测结果，判断电机转速，并在电机转速大于或等于一预定值的情况下，禁止电机反转。

相应地，本发明还提供一种用于防止打反车的控制方法，该方法包括：对电机定子失电后的感应电动势进行检测；以及根据所述检测的结果，判断电机转速，并在电机转速大于或等于一预定值的情况下，禁止电机反转。

相应地，本发明还提供一种工程机械，该工程机械包含上述用于防止打反车的控制系统。

通过上述技术方案，电机静止监控器可对电机定子失电后的感应电动势进行检测，判断电机转速是否接近零速，从而实现防止打反车控制。这种防止打反车控制系统检测环节更直接更简单，电机静止监控器可直接和定子三相绕组并联安装在电控柜中，接线距离短，安装方便，可以解决在回转单电机控制系统中电机轴两端无法安装转速继电器、编码器等转速检测装置而无法检测电机运行状态的问题，很好实现防止打反车控制。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的防止打反车的控制系统的结构示意图；以及

图2为本发明提供的防止打反车的控制系统的部分电路图。

附图标记说明

10电机静止监控器20控制装置

30电机正反转控制装置40主令控制器

100电机200电源

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1为本发明提供的防止打反车的控制系统的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种用于防止打反车的控制系统，该系统包括：电机静止监控器10，与电机定子的电源输入端相连，用于对电机100（例如，交流电机）的定子失电后的感应电动势进行检测；主令控制器40，用于输出控制电机100正转或反转的指令（其输出取决于司机的操作）；以及控制装置20，用于根据所述电机静止监控器10的检测结果，判断电机100转速，并在接收到所述反转指令且电机100转速大于或等于所述预定值（例如，80转/分钟）的情况下，禁止电机100反转，在其他情况下（例如，在接收到正转指令的情况下以及在接收到反转指令但电机转速小于所述预定值的情况下）可控制电机100执行与所述正转或反转指令相对应的操作。所述控制装置20对电机正反转的控制是通过电机正反转控制装置30实现的。

其中，所述电机静止监控器10可在电机转速小于所述预定值的情况下发送信号至所述控制装置20，该控制装置可在接收到该信号之后，禁止电机100反转。

本发明的该方案很好地解决了在回转单电机控制系统中电机轴两端无法安装速度继电器、编码器等检测装置而无法检测电机运行状态的问题，很好实现防止打反车控制。而且，电机静止监控器对电机定子失压后的感应电动势进行检测，检测环节更直接更简单，方便安装和接线，接线距离短，抗干扰。

图2为本发明提供的防止打反车的控制系统的部分电路图。如图2所示，电源输出端（其三相分别表示为L1、L2、L3）通过断路器QF及由接触器KM1及KM2构成的电机正反转控制装置而与电机100相连，用于给电机100供电。电机静止监控器10与电源的三相输出端L1、L2、L3相连，对电机100进行转速监控，如果电机100的转速接近零速（例如，转速小于80转/分钟），电机静止监控器10的11-12触点就会断开，继电器K1的线圈失电，反之，11-12触点闭合，继电器K1的线圈得电。K1的一个常闭触点接到控制装置20的一个输入端口上，为控制装置20提供反映电机转速的反馈信息。当控制装置20接收到主令控制器40给出反转指令时，控制装置20会根据电机静止监控器10的反馈信息作出判断，如果电机的转速小于80转/分钟时，则允许打反车，向接触器KM1及KM2发出反转指令，电机反转运行，实现打反车控制；如果电机的转速大于或等于80转/分钟时，则不允许打反车，不向电机正反转控制装置发出反转指令，电机按原来的运行状态减速，实现防止打反车控制。

相应地，本发明还提供一种用于防止打反车的控制方法，该方法包括：对电机定子失电后的感应电动势进行检测；以及根据所述检测的结果，判断电机转速，并在电机转速大于或等于一预定值的情况下，禁止电机反转。

相应地，本发明还提供了一种工程机械，该工程机械包含上述用于防止打反车的控制系统。该工程机械可包含任何含有回转控制系统的工程机械，例如塔式起重机。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种用于塔式起重机的防止打反车的控制系统，其特征在于，该系统包括：

电机静止监控器，与电机定子的电源输入端相连，用于对电机定子失电后的感应电动势进行检测；以及

控制装置，与所述电机静止监控器相连，用于根据所述电机静止监控器的检测结果，判断电机转速，并在电机转速大于或等于一预定值的情况下，禁止电机反转，从而实现防止打反车的控制；

电机正反转控制装置，与所述控制装置相连，用于在所述控制装置的控制下，控制所述电机正转或反转，所述电机正反转控制装置由接触器(KM1，KM2)构成；

其中电源的三相输出端经由接触器(KM1，KM2)与电机相连，所述电机静止监控器与所述电源的三相输出端相连，所述电机静止监控器的触点(11，12)与继电器(K1)的一个常闭触点连接，以及继电器(K1)的另一个常闭触点与所述控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电机为交流电机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预定值为80转/分钟。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电机静止监控器在电机转速小于所述预定值的情况下发送信号至所述控制装置。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

主令控制器，与所述控制装置相连，用于输出控制电机正转或反转的指令，

所述控制装置用于在接收到所述反转指令且电机转速大于或等于所述预定值的情况下，禁止电机反转，从而实现防止打反车的控制。

6.一种用于权利要求1-5中任一项所述的塔式起重机的防止打反车的控制系统的塔式起重机的防止打反车的控制方法，其特征在于，该方法包括：

电机静止监控器对电机定子失电后的感应电动势进行检测，在电机转速大于或等于预定值的情况下，所述电机静止监控器的触点(11，12)闭合，继电器(K1)的线圈得电；以及

所述控制装置在继电器(K1)的线圈得电的情况下，通过不向接触器(KM1，KM2)发出反转指令来禁止电机反转，从而实现防止打反车的控制。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定值为80转/分钟。

8.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包含根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的用于塔式起重机的防止打反车的控制系统。

9.根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，该工程机械为塔式起重机。