CN201181831Y - 电缆卷盘控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电缆卷盘控制装置，具有卷盘、减速箱、驱动电机和电器控制箱，电器控制箱控制驱动电机转动，驱动电机通过减速箱驱动卷盘转动；所述驱动电机为变频电机，驱动电机上设有负责采集速度和位置信号的编码器，减速箱或卷盘上设有用于判别位置和方向的信号开关，电器控制箱内设有变频器和可编程序控制器，编码器和信号开关的输出端与可编程序控制器输入端相连接，可编程序控制器输出端与变频器的输入端相连接，变频器的输出端与驱动电机的输入端相连接。本实用新型本采用了变频控制技术，使设备在移动时电缆在所有收卷和铺放过程中受力恒定，可编程序控制器和I/O模块内置于变频器内，避免数据传送来延时产生的干扰，省了安置空间。

Description

电缆卷盘控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种大型移动设备的电缆收放设备的控制装置，特别涉及一种电缆卷盘控制装置。

背景技术

大型移动设备如：起重机械、隧道挖掘机械、行车等的供电载体一般采用绝缘良好的电缆，当设备移向供电点时，需要通过控制电缆卷盘将电缆整齐地卷起，当设备离开供电点时，需要通过电缆卷盘将电缆平稳地释放。

目前电缆卷盘的控制装置大都采用力矩电机式电缆卷盘控制装置或磁滞式电缆卷盘控制装置。力矩电机式电缆卷盘控制装置是由一台提供近似恒定力矩的电机产生拉力，将电缆卷起或放出，这种控制装置结构较为简单；磁滞式电缆卷盘控制装置是采用了磁性连轴器和多台电机同时运行的办法，克服了力矩不恒定的缺点，通过磁性块使电机与卷盘之间的连接转矩近似恒定不变；同时通过磁性块间隙的调整，可以使电机工作在额定功率范围内，避免电机由于堵转或过载而损坏。上述两种控制装置虽然能够实现电缆的卷绕和释放功能，但卷取力无法按需求控制：力矩电机由于本身的特点，在高速和低速时的力矩是不同的，无法提供真正的恒定力矩，同时由于力矩电机堵转运行时发热量大，在环境温度高的条件下，不适合长期运行；磁滞式电缆卷盘控制装置当设备需要移动的距离较远，卷盘的内圈到外圈的卷绕半径相差较大时，由于磁性连轴器的卷绕力矩近似恒定，因此，在内圈卷绕时电缆承受张力会比外圈大许多，对于内嵌光纤的高压电缆以及承载张力小的电缆，由于内圈拉力过大容易引起损坏，否则在外圈时拉力过小，无法卷起电缆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能精确控制电缆卷绕和释放，可以使卷绕点处的拉力保持恒定的电缆卷盘控制装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种电缆卷盘控制装置，具有卷盘、减速箱、驱动电机和电器控制箱，电器控制箱控制驱动电机转动，驱动电机通过减速箱驱动卷盘转动；所述驱动电机为变频电机，驱动电机上设有负责采集速度和位置信号的编码器，减速箱或卷盘上设有用于判别位置和方向的信号开关，电器控制箱内设有变频器和可编程序控制器，编码器和信号开关的输出端与可编程序控制器输入端相连接，可编程序控制器输出端与变频器的输入端相连接，变频器的输出端与驱动电机的输入端相连接。

上述电缆卷盘控制装置的可编程序控制器设置在变频器内。

上述电缆卷盘控制装置的变频器内还设有I/O模块。

上述电缆卷盘控制装置的电器控制箱内设有释放变频器内电能的能量释放单元。

上述电缆卷盘控制装置的能量释放单元包括制动单元和制动电阻。

本实用新型具有以下特点：

(1)本实用新型打破了传统的卷缆控制方式，采用了变频控制技术，使设备在移动时可以平滑地收卷和铺放电缆，无论卷绕的电缆盘有多大，均可以使卷绕点处电缆受到的张力恒定，使电缆在所有收卷和铺放过程中受力恒定，不再被拉断或由于松懈而被压坏。

(2)本实用新型采用可编程序控制器和I/O模块内置技术，利用变频器提供的空间，可以在变频器内部的存储空间编写软件，无需在变频器和可编程序控制器之间连接许多电缆，避免了由于数据传送需要经过转换或通信编码，给系统控制带来延时，从而产生干扰，同时节省了安置空间。

(3)本实用新型电器控制箱内设有释放变频器内电能的能量释放单元，使变频器内电能积聚到一定程度时立即向制动电阻释放，确保控制系统稳定工作。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实用新型具有卷盘1、减速箱2、驱动电机3和电器控制箱4，电器控制箱4控制驱动电机3转动，驱动电机3通过减速箱2驱动卷盘1转动；所述驱动电机3为变频电机，驱动电机3上设有负责采集速度和位置信号的编码器5，减速箱2上设有用于判别位置和方向的信号开关6，电器控制箱4内设有变频器7、可编程序控制器8、I/O模块9和能量释放单元10，所述可编程序控制器8和I/O模块9均设置在变频器7内部；能量释放单元10具有制动单元10-1和制动电阻10-2，在变频器内电能积聚到一定程度时释放电能，确保控制系统稳定工作；编码器5和信号开关6的输出端与可编程序控制器8输入端相连接，可编程序控制器8输出端与变频器7的输入端相连接，变频器7的输出端与驱动电机3的输入端相连接。

当带有电缆卷盘1的设备开始移动时，设置在变频器7内的可编程序控制器8就开始检测判别限位开关6当前的运行方向，同时通过装在变频电机3上的编码器5计算出所处的位置，并且计算出需要提供的旋转力矩；当电缆卷盘1工作在自动方式时，控制变频器7在力矩控制模式下工作，并且自动修改变频器7内部的控制参数，使变频器7按计算出来的力矩控制变频电机3，确保电缆卷绕处的电缆受到的拉力始终恒定；当电缆卷盘1工作在手动方式时，控制变频器7在速度控制模式下工作，并且自动修改变频器7内部的控制参数，使变频器7按预先设定的速度控制变频电机3，可以强迫进行确保电缆卷绕处的电缆受到的拉力始终恒定，从而达到电缆在所有收卷和铺放过程中受力恒定，不再被拉断或由于松懈而被压坏；同时，能量释放单元10在变频器内电能积聚到一定程度时立即向制动电阻10-2释放电能，确保控制系统稳定工作。

Claims (5)

1、一种电缆卷盘控制装置，具有卷盘(1)、减速箱(2)、驱动电机(3)和电器控制箱(4)，电器控制箱(4)控制驱动电机(3)转动，驱动电机(3)通过减速箱(2)驱动卷盘(1)转动；其特征在于：所述驱动电机(3)为变频电机，驱动电机(3)上设有负责采集速度和位置信号的编码器(5)，减速箱(2)或卷盘(1)上设有用于判别位置和方向的信号开关(6)，电器控制箱(4)内设有变频器(7)和可编程序控制器(8)，编码器(5)和信号开关(6)的输出端与可编程序控制器(8)输入端相连接，可编程序控制器(8)输出端与变频器(7)的输入端相连接，变频器(7)的输出端与驱动电机(3)的输入端相连接。

2、根据权利要求1所述的电缆卷盘控制装置，其特征在于：所述可编程序控制器(8)设置在变频器(7)内。

3、根据权利要求2所述的电缆卷盘控制装置，其特征在于：所述变频器(7)内还设有I/O模块(9)。

4、根据权利要求3所述的电缆卷盘控制装置，其特征在于：所述电器控制箱(4)内设有释放变频器内电能的能量释放单元(10)。

5、根据权利要求4所述的电缆卷盘控制装置，其特征在于：所述能量释放单元(10)包括制动单元(10-1)和制动电阻(10-2)。