CN108442334A - 卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,包括安装于卷扬式启闭机卷筒轴上的位置传感器、超速传感器;所述位置传感器、超速传感器、卷扬式启闭机的主制动器、辅制动器均与控制器电连接;所述控制器包括电源模块、交互模块和主控模块;所述电源模块为所述交互模块、主控模块提供工作电源;所述交互模块与所述主控模块电连接。本发明可以控制闸门平滑稳定的加减速和无静差调速运行,实现事故快速闸门按设定流程和速度安全、可控地快速落门,解决了事故快速闸门快速下降时速度难以平滑、稳定与可控控制的难题。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电事故快速闸门控制技术领域,特别是一种卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统。
背景技术
我国建设有大量的中小型水电站,此类中小型水电站水轮发电机组进水口一般装有事故快速闸门。作为水电站关键的一项重要的安全保障设施,其在水轮发电机组发生甩负荷、调速器失灵、电站事故停电等事故状态下,导致发电机组超速或存在超速风险以及其他异常情况时,由卷扬式启闭机控制事故快速闸门动水快速关闭闸门,以便关断水流预防水轮发电机组飞逸事故发生,避免事故扩大状况发生。
目前我国大部分中小水电站进水口事故快速闸门,都是采用卷扬式启闭机来控制闸门升降,此类卷扬式启闭机都装有离心飞摆调速器。在动水快速关闭闸门时依靠离心飞摆调速器产生的摩擦阻尼力矩去平衡闸门自由落体时的加速力,促使闸门快速下降,在闸门接近底坎时启动启闭电机进行回馈制动减缓下降速度,防止闸门末端超速砸坏底坎和闸门。此类控制方式存在以下问题:
1、电站事故停电后不能快速关闭闸门,部分电站中控室虽配有UPS备用电源,但仅能提供控制电源不能提供动力电源。
2、离心飞摆调速器产生的平衡力难以稳定控制,导致实际落门速度与计算速度偏差较大,当降门速度较低时,会使得截流速度慢,水轮机组的紧急停车时间增长,可能造成机组损坏的飞逸事故;同时离心飞摆调速器制动片的摩擦系数会随闸门下落急剧发热、升温而减小,导致闸门超速,影响传动机构寿命、容易砸坏闸门和底坎。
3、闸门快速下降时速度无法自动调节,快降全过程不能自动监控;快降过程速度无安全冗余设计,容易失速引发重大事故,存在安全隐患。
4、同一水轮机组进水口有多扇事故快速闸门时,快速下降速度不能保持一致,不能同步落门,速度相差较大时会导致水轮机组紧急停车时间延长,易引发安全事故。
因此,如何对现有事故快速闸门卷扬式启闭机进行改进,使快速闸门受控、安全、快速下降就格外重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,在水轮发电机组发生甩负荷、调速器失灵、电站事故停电等事故状态下,发电机组超速或存在超速风险以及其他异常情况时,能够自动控制快速闸门平稳、快速、安全下降,预防闸门快降超速或失速,确保水轮发电机组安全,同时自动减缓快降时对闸门、底坎的冲击。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其包括安装于卷扬式启闭机卷筒轴上的位置传感器、超速传感器;所述位置传感器、超速传感器、卷扬式启闭机的主制动器、辅制动器均与控制器电连接;所述控制器包括电源模块、交互模块和主控模块;所述电源模块为所述交互模块、主控模块提供工作电源;所述交互模块与所述主控模块电连接。
所述电源模块包括交流电源单元和直流电源单元;所述交流电源单元输入端接市电交流电源,所述交流电源单元输出端接所述主控模块;所述直流电源单元输入端接备用蓄电池,输出端接所述交互模块、主控模块。
所述主控模块包括同步控制模块和与所述同步控制模块电连接的第一门控制模块、第二门控制模块。所述第一门控制模块、第二门控制模块结构相同;所述第一门控制模块包括第一驱动单元、第二驱动单元、力矩补偿单元、信号处理单元、速度控制单元和电源检测单元;所述电源检测单元输出端与速度控制单元电连接;所述超速传感器输出端与速度控制单元电连接;所述位置传感器输出端与信号处理单元电连接;所述信号处理单元实际速度信号输出端、闸门高度信号输出端、减速信号输出端和全关信号输出端与速度控制单元电连接;所述信号处理单元闸门高度信号输出端还与同步控制模块电连接;所述速度控制单元第一输出端与第一驱动单元、第二驱动单元输入端电连接;所述速度控制单元第二输出端与力矩补偿单元输入端电连接;所述力矩补偿单元输出端与第一驱动单元、第二驱动单元输入端电连接;所述第一驱动单元输出端、第二驱动单元输出端分别与主制动器、辅制动器电连接;所述速度控制单元还包括速度命令输入端和快降命令输入端;所述速度命令输入端与同步控制模块电连接;所述快降命令输入端与所述交互模块电连接。
所述主制动器、辅制动器分别安装于卷扬式启闭机的两个卷筒驱动轴上;所述主制动器、辅制动器依次交替变换、互为备份。
所述交互模块在接收到快速落门命令信号后向主控模块发出快速落门命令;所述第一门控制模块自动分配主、辅制动器;所述第一门控制模块控制第二驱动单元驱动辅制动器输出辅助制动力矩;所述第一门控制模块在控制第二驱动单元的同时进行计时;所述第一门控制模块速度控制单元在计时时间(本发明设定为 1s)结束后,将同步控制模块输入的快速落门设定速度信号与信号处理单元提供的实际速度信号V1进行对比和速差计算,并根据计算出的速度差值进行PID计算,从而得出主制动器主制动力矩值;所述速度控制单元控制第一驱动单元驱动主制动器输出主制动力矩;所述主制动器在实际速度信号V1为0时主制动力矩接近于0,即主制动器处于完全打开状态,闸门在重力作用下克服辅制动力矩向下加速落门;所述位置传感器测量出闸门位置信号反馈给信号处理单元;所述信号处理单元将位置反馈信号进行转换计算,得出闸门高度值H、闸门减速信号位 SJ和闸门全关信号位SG,同时将上述信号传送给速度控制单元;所述信号处理单元还将位置反馈信号定时、周期采样,将每次采样值与上一采样值进行对比,计算位置反馈信号变化速率,从而计算出闸门落门实际速度信号V1,并将上述信号传送给速度控制单元。所述速度控制单元再次将快速落门设定速度信号与实际速度信号V1进行对比和速差计算,并根据计算出的速度差值再次进行PID计算,从而得出主制动器主制动力矩值;所述速度控制单元控制第一驱动单元驱动主制动器增大输出主制动力矩;所述主制动力矩值增大后闸门落门加速度减小;所述速度控制单元再次将快速落门设定速度信号与实际速度信号V1进行对比、速差计算和主制动力矩值调整,直至快速落门设定速度信号与实际速度信号V1 相等,闸门按设定速度匀速落门;所述闸门快速落门到减速信号位SJ位置后,快速落门设定速度信号由高速变换为低速;所述速度控制单元按同样的方案控制第一驱动单元增大主制动力矩值,促使闸门速度信号与实际速度信号V1再次相等;所述闸门慢速落门到闸门全关信号位SG位置后,即闸门安全落入底坎后,速度控制单元停止驱动主、辅制动器,主、辅制动器在制动弹簧作用下输出额定制动力矩保持闸门处于全关状态。
所述第一门控制模块接到快速落门指令后,第一门控制模块内电源检测单元自动对动力电源进行检测,检测AC动力电源是否正常,并将信号反馈到速度控制单元;所述速度控制单元在AC动力电源正常时采用标准制动力矩曲Q2,通过控制第一驱动单元、第二驱动单元直接驱动主、辅制动器;所述速度控制单元在AC动力电源异常时通过力矩补偿单元来控制第一驱动单元、第二驱动单元驱动主、辅制动器。所述力矩补偿单元依据标定好的制动力矩补偿曲线Q1来对经速度控制单元调节计算后的主、辅制动器制动力矩进行补偿控制,增大第一、第二驱动单元输出频率来抑制和消除直流电源单元(备用蓄电池)供电时制动力矩特性变化对闸门落门速度的影响,促使快速落门速度调节更加平稳,进一步提高调速精度。
所述超速传感器在快速落门实际速度超过设定速度1.25倍时向速度控制单元发出超速报警信号,速度控制单元通过信号处理单元提供的实际速度信号VI 和闸门高度信号H自动检测闸门是否处于超调或失控状态,若处于超调或失控状态,速度控制单元自动关闭主、辅制动器停止快速降闸,并通过交互模块发出报警信息;所述超速传感器在快速落门实际速度超过设定速度1.5倍时向速度控制单元发出极限报警信号,速度控制单元自动关闭主、辅制动器停止快速降闸,并通过交互模块发出报警信息。
所述交互模块接收到快速落门命令后向主控模块发出快降命令,主控模块分别向第一门控制模块和第二门控制模块发出快降命令,并设定第一门控制模块快速落门速度信号V与第二门控制模块快速落门速度信号V*;所述第一门控制模块和第二门控制模块分别驱动主、辅制动器快速落门,并将闸门高度信号1H、 2H传送给同步控制模块;所述同步控制模块对闸门高度信号1H、2H进行比较和高差计算,若1H>2H即第一门控制模块控制的闸门高度偏高,快速落门速度偏低需要增速,所述同步控制模块通过PID计算后增大第一门控制模块快速落门速度信号V,第一门控制模块调节主、辅制动器,将快速落门速度增加使双闸门高度一致;若1H<2H即第二门控制模块控制的闸门高度偏高,快速落门速度偏低需要增速,所述同步控制模块通过PID计算后增大第二门控制模块快速落门速度信号V*,第二门控制模块调节主、辅制动器,将快速落门速度增加使双闸门高度一致;所述闸门到达全关信号SG位置后控制器停止同步落门控制。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:本发明通过不断监控和采集闸门快速落门高度和实际速度信号,将实际速度信号与设定速度信号对比并进行 PID调节计算,从而通过调节主、辅制动器制动力矩来平衡和控制闸门重力下降速度,控制闸门平滑稳定的加减速和无静差调速运行,实现事故快速闸门按设定流程和速度安全、可控地快速落门,从而解决了事故快速闸门快速下降时速度难以平滑、稳定与可控控制的难题;本发明通过对事故快速闸门快速落门速度与高度的实时监控,按照设定的流程和速度安全、可控的控制闸门快速落门,快速降低进水口流速、抑制进水流量,防止水轮发电机组飞逸,闸门高度低于减速位即门高安全区,在此区间水轮发电机组无法进入超速状态,降低闸门快速落门速度使闸门平缓关闭、落坎,预防砸坏闸门和底坎;本发明通过对同一机组多扇快速闸门的卷扬启闭机系统的每扇闸门进行快速落门高度与速度监控,对每扇闸门高度进行比较和PID调节计算,将速度慢和高度高的闸门进行提速,促使多扇闸门同步落门,从而解决同一机组多扇闸门同时快速落门时同步难题;本发明采用速度多冗余保护、双电源、互备式双制动、闭环监控的自动化、智能化系统设计,保证事故状态下快速闸门能平稳、可靠的快速落门,系统能安全、可靠的对全过程进行智能监控;本发明能通过IO信号或通讯方式与水电站中控系统进行互联互通,严格按中控系统命令执行各项功能,并将系统状态实时反馈给总控系统,有效预防发电机组飞逸。
附图说明
图1为本发明卷扬启闭机事故快速闸门系统结构示意图;
图2为卷扬启闭机结构示意图;
图3为本发明控制器结构图;
图4为本发明门控制模块结构图;
图5为本发明快速落门控制流程图;
图6为本发明多门同步落门控制流程图;
图7为本发明制动力矩补偿曲线和标准制动力矩曲线图;
其中,1、1a电机,2、2a卷筒,3、3a减速机,4、4a开式齿轮,5位置传感器,6传动轴,7超速传感器,8连杆,9快速闸门,10滑槽,11底坎,Z1主制动器,Z2辅制动器。
具体实施方式
如图1所示,本发明制动系统包括制动器、位置传感器、超速传感器和控制器,控制器包括电源模块D、交互模块J和主控模块K;所述电源模块第一输出端与交互模块电连接,电源模块的第二、三输出端与主控模块电连接,交互模块输出端与主控模块电连接。
如图2所示,所述电源模块还包括AC电源模块D1(即交流电源单元)和 DC电源模块D2(直流电源单元);所述AC电源模块接入市电交流电源,在市电正常状况下向主控模块提供AC动力电源;所述DC电源模块接入备用蓄电池电源,向交互模块和主控模块提供控制DC控制电源,在市电异常状况下还向主控模块提供DC动力电源。
进一步地,所述主控模块还包括同步控制模块KT、1门控制模块K1(第一门控制模块)和2门控制模块K2(第二门控制模块);所述同步控制模块输出、输入端均与1门控制模块和2门控制模块电连接。
如图3、图4所示,所述控制模块包括驱动单元一K101(第一驱动单元)、驱动单元二K102(第二驱动单元)、力矩补偿单元K103、信号处理单元K104、速度控制单元K105和电源检测单元K106。所述电源检测单元输出端与速度控制单元电连接;所述超速传感器输出端与速度控制单元电连接;所述位置传感器输出端与信号处理单元电连接;所述信号处理单元实际速度信号输出端、闸门高度信号输出端、减速信号输出端和全关信号输出端与速度控制单元电连接;所述信号处理单元闸门高度信号输出端还与同步控制模块电连接;所述速度控制单元第一输出端与驱动单元一和驱动单元二输入端电连接;所述速度控制单元第二输出端与力矩补偿单元输入端电连接;所述力矩补偿单元输出端与驱动单元一和驱动单元二输入端电连接;所述驱动单元一和驱动单元二输出端分别与主制动器 Z1、辅制动器Z2电连接;所述速度控制单元还包括速度命令输入端;所述速度命令端与同步控制模块电连接;所述速度控制单元还包括快降命令输入端;所述快降命令输入端与交互模块电连接。
进一步地,所述控制模块驱动单元一、驱动单元二将电源模块提供的AC动力电源、DC动力电源分别变换为主制动器Z1和辅制动器Z2推动装置的电源;所述驱动单元为变频驱动电路,或者为无刷电机驱动电路,亦或为伺服驱动电路;频率升高时所述制动器制动力矩减小,频率降低时所述制动器制动力矩增大。
进一步地,所述制动器为常闭式变频变力电力液压制动器;所述主制动器 Z1安装在启闭机卷筒驱动轴上,所述主制动器作为门速主调速制动器提供主要制动力矩;所述辅制动器Z2安装在启闭机另一卷筒驱动轴上,所述辅制动器提供固定的辅助制动力矩;所述主、辅制动器自动依次交替变换、互为备份。
进一步地,所述位置传感器安装在卷筒轴上;所述超速传感器安装在另一卷筒轴上,所述超速传感器提供超速和极限报警信号。
如图3所示,所述交互模块包括显示模块JX、IO模块JI和通讯模块JT;所述显示模块对智能制动系统内部参数进行设置,还能对故障报警等信息进行记录和显示;所述IO模块用于与外部控制系统进行电连接,还与主控模块进行电连接;所述通讯模块能与外部系统进行网络连接,提供和接收更详细的信息和命令。
所述控制器交互模块在接收到快速落门命令信号后向主控模块发出快速落门命令;所述主控模块内1门控制模块自动分配主辅制动器;所述1门控制模块控制驱动单元二驱动辅制动器输出辅助制动力矩;所述1门控制模块在控制驱动单元二的同时进行1S计时;所述1门控制模块速度控制单元在1S计时时间结束后,将同步控制模块输入的快速落门设定速度信号与信号处理单元提供的实际速度信号V1进行对比和速差计算,并根据计算出的速度差值进行PID计算从而得出主制动器主制动力矩值;所述速度控制单元控制驱动单元一驱动主制动器输出主制动力矩;所述主制动器在实际速度信号V1为0时主制动力矩接近于0,即主制动器处于完全打开状态,闸门在重力作用下克服辅制动力矩向下加速落门;所述位置传感器测量出闸门位置信号反馈给信号处理单元;所述信号处理单元将位置反馈信号进行转换计算,得出闸门高度值H、闸门减速信号位SJ和闸门全关信号位SG,同时将上述信号传送给速度控制单元;所述信号处理单元还将位置反馈信号定时、周期采样,将每次采样值与上一采样值进行对比,计算位置反馈信号变化速率,从而计算出闸门落门实际速度信号V1,并将上述信号传送给速度控制单元。所述速度控制单元再次将快速落门设定速度信号与实际速度信号 V1进行对比和速差计算,并根据计算出的速度差值再次进行PID计算从而得出主制动器主制动力矩值;所述实际速度信号由0变大后速度单元计算得出主制动力矩值也增大;所述速度控制单元控制驱动单元一驱动主制动器增大输出主制动力矩;所述主制动力矩值增大后闸门落门加速度减小;所述速度控制单元再次对设定速度信号V与实际速度信号V1进行对比、速差计算和主制动力矩值调整,直至快速落门设定速度信号与实际速度信号V1相等,闸门按设定速度匀速落门;所述闸门快速落门到减速信号位SJ位置后,快速落门设定速度信号由高速变换为低速;所述速度控制单元按同样的方案控制驱动单元一增大主制动力矩值,促使闸门速度信号与实际速度信号V1再次相等;所述闸门慢速落门到闸门全关信号位SG位置后,即闸门安全落入底坎后,速度控制单元停止驱动主、辅制动器,主、辅制动器在制动弹簧作用下输出额定制动力矩保持闸门全关状态。
如图5和图7所示,本发明还提供了另一种事故快速闸门落门方法,控制器主控模块内1门控制模块接到快速落门后,1门控制模块内电源检测单元自动对动力电源进行检测,检测AC动力电源是否正常,并将信号反馈到速度控制单元;所述速度控制单元在AC动力电源正常时采用标准制动力矩曲线Q2,通过控制驱动单元一、驱动单元二来驱动主、辅制动器;所述速度控制单元在AC动力电源异常时通过力矩补偿单元来控制第一驱动单元、第二驱动单元驱动主、辅制动器。所述力矩补偿单元依据标定好的制动力矩补偿曲线Q1来对经速度控制单元调节计算后的主、辅制动器制动力矩进行补偿控制,增大第一、第二驱动单元输出频率来抑制和消除直流电源单元(备用蓄电池)供电时制动力矩特性变化对闸门落门速度的影响,促使快速落门速度调节更加平稳,进一步提高调速精度。
进一步地,所述超速传感器在快速落门实际速度超过设定速度1.25倍时向速度控制单元发出超速报警信号,速度控制单元通过信号处理单元提供的实际速度信号VI和闸门高度信号H自动检测闸门是否处于超调或失控状态,若处于失控状态时速度控制单元自动关闭主、辅制动器停止快速降闸,并通过交互模块发出报警信息;所述超速传感器在快速落门实际速度超过设定速度1.5倍时向速度控制单元发出极限报警信号,速度控制单元自动关闭主、辅制动器停止快速降闸,并通过交互模块发出报警信息。
如图6所示,本发明还提供一种事故快速闸门双门同步落门控制方法,控制器交互模块接收到快速落门命令后向主控模块发出快降命令,主控模块分别向1 门控制模块和2门控制模块发出快降命令和设定1门控制模块和2门控制模块快速落门速度信号V、V*;所述1门控制模块和2门控制模块分别驱动主辅制动器快速落门,并将闸门高度信号1H、2H传送给同步控制模块;所述同步控制模块对闸门高度信号1H、2H进行比较和高差计算,若1H>2H即第一门控制模块控制的闸门高度偏高,快速落门速度偏低需要增速;所述同步控制模块通过PID 计算后增大第一门控制模块快速落门设定速度信号,第一门控制模块调节主、辅制动器,将快速落门速度增加使双闸门高度一致;若1H<2H即第二门控制模块控制的闸门高度偏高,快速落门速度偏低需要增速;所述同步控制模块通过PID 计算后增大第二门控制模块快速落门设定速度信号V*,第二门控制模块调节主、辅制动器,将快速落门速度增加使双闸门高度一致;所述闸门到达全关信号SG 位置后控制器停止同步落门控制。
Claims (10)
1.一种卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,包括安装于卷扬式启闭机卷筒轴上的位置传感器、超速传感器;所述位置传感器、超速传感器、卷扬式启闭机的主制动器、辅制动器均与控制器电连接;所述控制器包括电源模块、交互模块和主控模块;所述电源模块为所述交互模块、主控模块提供工作电源;所述交互模块与所述主控模块电连接。
2.根据权利要求1所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述电源模块包括交流电源单元和直流电源单元;所述交流电源单元输入端接市电交流电源,所述交流电源单元输出端接所述主控模块;所述直流电源单元输入端接备用蓄电池,输出端接所述交互模块、主控模块。
3.根据权利要求1所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述主控模块包括同步控制模块和与所述同步控制模块电连接的第一门控制模块、第二门控制模块。
4.根据权利要求3所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述第一门控制模块、第二门控制模块结构相同;所述第一门控制模块包括第一驱动单元、第二驱动单元、力矩补偿单元、信号处理单元、速度控制单元和电源检测单元;所述电源检测单元输出端与速度控制单元电连接;所述超速传感器输出端与速度控制单元电连接;所述位置传感器输出端与信号处理单元电连接;所述信号处理单元实际速度信号输出端、闸门高度信号输出端、减速信号输出端和全关信号输出端与速度控制单元电连接;所述信号处理单元闸门高度信号输出端还与同步控制模块电连接;所述速度控制单元第一输出端与第一驱动单元、第二驱动单元输入端电连接;所述速度控制单元第二输出端与力矩补偿单元输入端电连接;所述力矩补偿单元输出端与第一驱动单元、第二驱动单元输入端电连接;所述第一驱动单元输出端、第二驱动单元输出端分别与主制动器、辅制动器电连接;所述速度控制单元还包括速度命令输入端和快降命令输入端;所述速度命令输入端与同步控制模块电连接;所述快降命令输入端与所述交互模块电连接。
5.根据权利要求1所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述主制动器、辅制动器分别安装于卷扬式启闭机的两个卷筒驱动轴上;所述主制动器、辅制动器依次交替变换、互为备份。
6.根据权利要求4所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述交互模块在接收到快速落门命令信号后向主控模块发出快速落门命令;所述第一门控制模块自动分配主、辅制动器;所述第一门控制模块控制第二驱动单元驱动辅制动器输出辅助制动力矩;所述第一门控制模块在控制第二驱动单元的同时进行计时;所述第一门控制模块速度控制单元在计时时间结束后,将同步控制模块输入的快速落门设定速度信号与信号处理单元提供的实际速度信号V1进行对比和速差计算,并根据计算出的速度差值进行PID计算,从而得出主制动器主制动力矩值;所述速度控制单元控制第一驱动单元驱动主制动器输出主制动力矩;所述主制动器在实际速度信号V1为0时主制动力矩接近于0,即主制动器处于完全打开状态,闸门在重力作用下克服辅制动力矩向下加速落门;所述位置传感器测量出闸门位置信号反馈给信号处理单元;所述信号处理单元将位置反馈信号进行转换计算,得出闸门高度值H、闸门减速信号位SJ和闸门全关信号位SG,同时将上述信号传送给速度控制单元;所述信号处理单元还将位置反馈信号定时、周期采样,将每次采样值与上一采样值进行对比,计算位置反馈信号变化速率,从而计算出闸门落门实际速度信号V1,并将上述信号传送给速度控制单元;所述速度控制单元再次将快速落门设定速度信号与实际速度信号V1进行对比和速差计算,并根据计算出的速度差值再次进行PID计算,从而得出主制动器主制动力矩值;所述速度控制单元控制第一驱动单元驱动主制动器增大输出主制动力矩;所述主制动力矩值增大后闸门落门加速度减小;所述速度控制单元再次将快速落门设定速度信号与实际速度信号V1进行对比、速差计算和主制动力矩值调整,直至快速落门设定速度信号与实际速度信号V1相等,闸门按设定速度匀速落门;所述闸门快速落门到减速信号位SJ位置后,快速落门设定速度信号由高速变换为低速;所述速度控制单元按同样的方案控制第一驱动单元增大主制动力矩值,促使闸门速度信号与实际速度信号V1再次相等;所述闸门慢速落门到闸门全关信号位SG位置后,即闸门安全落入底坎后,速度控制单元停止驱动主、辅制动器,主、辅制动器在制动弹簧作用下输出额定制动力矩保持闸门处于全关状态。
7.根据权利要求6所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述计时时间为1s。
8.根据权利要求4所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述第一门控制模块接到快速落门指令后,第一门控制模块内电源检测单元自动对动力电源进行检测,检测交流电源单元是否正常,并将信号反馈到速度控制单元;所述速度控制单元在交流电源单元正常时采用标准制动力矩曲线Q2,通过控制第一驱动单元、第二驱动单元来驱动主、辅制动器;所述速度控制单元在交流电源单元异常时通过力矩补偿单元来控制第一驱动单元、第二驱动单元驱动主、辅制动器;所述力矩补偿单元依据标定好的制动力矩补偿曲线Q1对经速度控制单元调节计算后的主、辅制动器制动力矩并进行补偿控制,增大第一、第二驱动单元的输出频率,抑制和消除直流电源单元供电时制动力矩特性变化对闸门落门速度的影响。
9.根据权利要求8所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述超速传感器在快速落门实际速度超过设定速度1.25倍时向速度控制单元发出超速报警信号,速度控制单元通过信号处理单元提供的实际速度信号VI和闸门高度信号H自动检测闸门是否处于超调或失控状态,若处于超调或失控状态,速度控制单元自动关闭主、辅制动器停止快速降闸,并通过交互模块发出报警信息;所述超速传感器在快速落门实际速度超过设定速度1.5倍时向速度控制单元发出极限报警信号,速度控制单元自动关闭主、辅制动器停止快速降闸,并通过交互模块发出报警信息。
10.根据权利要求4所述的卷扬式启闭机事故快速闸门用断电落门制动系统,其特征在于,所述交互模块接收到快速落门命令后向主控模块发出快降命令,主控模块分别向第一门控制模块和第二门控制模块发出快降命令,并设定第一门控制模块快速落门速度信号V与第二门控制模块快速落门速度信号V*;所述第一门控制模块和第二门控制模块分别驱动主、辅制动器快速落门,并将闸门高度信号1H、2H传送给同步控制模块;所述同步控制模块对闸门高度信号1H、2H进行比较和高差计算,若1H>2H即第一门控制模块控制的闸门高度偏高,快速落门速度偏低需要增速,所述同步控制模块通过PID计算后增大第一门控制模块快速落门速度信号V,第一门控制模块调节主、辅制动器,将快速落门速度增加使双闸门高度一致;若1H<2H即第二门控制模块控制的闸门高度偏高,快速落门速度偏低需要增速,所述同步控制模块通过PID计算后增大第二门控制模块快速落门速度信号V*,第二门控制模块调节主、辅制动器,将快速落门速度增加使双闸门高度一致;所述闸门到达全关信号SG位置后控制器停止同步落门控制。
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