CN203474274U - 起重机大车行走的电转差辅助转弯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，极大地提高起重机大车行走转弯运行的可靠性和平稳性。其技术方案为：电转差辅助转弯装置包括上位机、变频器组、电机组、脉冲编码器、PLC控制器、I/O模块，其中电转差辅助转弯装置通过I/O模块和外设相连，PLC控制器通过通讯总线和上位机相连，I/O模块通过通讯总线和变频器组相连。

Description

起重机大车行走的电转差辅助转弯装置

技术领域

本实用新型涉及用于集装箱码头的大型起重机的配件，尤其针对起重机大车行走的电转差辅助转弯装置。

背景技术

随着港口行业的不断发展，诸多起重设备都面临着过弯或转弯的要求，其中主要包括岸桥（QC），自动导航小车（AGV）和跨运车(SC)等。目前相应的设备并没有能够实现精确转弯的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，极大地提高起重机大车行走转弯运行的可靠性和平稳性。

本实用新型的技术方案为：本实用新型揭示了一种起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，包括上位机、变频器组、电机组、脉冲编码器、PLC控制器、I/O模块，其中电转差辅助转弯装置通过I/O模块和外设相连，PLC控制器通过通讯总线和上位机相连，I/O模块通过通讯总线和变频器组相连。

根据本实用新型的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，上位机放置在监控柜中。

根据本实用新型的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，变频器组放置在驱动柜中。

根据本实用新型的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，PLC控制器放置在控制柜中。

根据本实用新型的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，I/O模块放置在配电柜中。

根据本实用新型的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的一实施例，外设包括制动器组、限位开关、控制开关、位置编码器。

本实用新型相较现有技术有如下的有益效果：本实用新型的电转差辅助转弯装置由上位机、变频器组、电机组、脉冲编码器、PLC控制器、I/O模块组成，相较于传统的设备，其具有系统精简、转向精度高和动态平衡性高。

附图说明

图1示出了本实用新型的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的较佳实施例的系统结构图。

图2示出了起重机S形轨道转弯的示意图。

图3示出了起重机直角轨道转弯的示意图。

图4示出了自动导航小车AGV轮胎转向的示意图。

图5示出了变频器下垂控制功能的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

图1示出了本实用新型的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置的较佳实施例的系统结构。请参见图1，本实施例的电转差辅助转弯装置包括：上位机1、变频器组2、电机组3、脉冲编码器4、PLC控制器5、I/O模块6，其中电转差辅助转弯装置通过I/O模块6和外设相连，PLC控制器5通过通讯总线11和上位机1相连，I/O模块6通过通讯总线11和变频器组2相连。

上位机1放置在监控柜中，变频器组2放置在驱动柜中，PLC控制器5放置在控制柜中，I/O模块6放置在配电柜中。外设包括制动器组7、限位开关8、控制开关9、位置编码器10。

PLC控制器5通过转弯半径计算出内外轮组在转弯时各自的速度给定值，PLC控制器5发命令给变频器组2进行逐个差速控制电机组3。

PLC控制器5的运作原理请同时参见图2-4，起重设备在弯道位置开始差速运行，根据内外轨的半径来计算内外侧轮组的速度给定值。如图2所示，例如当第一个轮组运到POS[0]位置时，内外侧的轮组开始差速运行，此时外侧轮组的速度应该大于内侧轮组的速度，其余未到达POS[0]位置的轮组继续保持相同的给定速度运行。当第一个轮组运行到POS[1]位置时，内外侧的轮组开始出弯并且停止差速运行，其余轮组在运行到此位置时也将逐个停止差速。经过PLC控制器5严格计算之后的差速控制运行将极大地提高转弯的精确度。

位置编码器10反馈实际行走位置用于判断转弯位置，转弯过程中动态实时精确控制，同时与脉冲编码器4计算的位置校验比较，形成转弯位置比较保护。

在电机组3的选型方面，尽量选择高转差率的异步电机。因为高转差率电机具有堵转转矩较大，堵转电流较小，机械特性软等特点。这样使得起重机行走在拖动大冲击性负载时，电机的转速下降较快。因此能够让大车行走的驱动轮有效地释放出所储存的动能，同时也消除了车轮的磨损以及大大减少了各轮组间出现轮差的可能性。

在多组电机同时驱动一个负载时，电机组3各自的闭环矢量控制会使变频器组2的转矩指令有较大差异，因此会导致驱动负载的不平衡性。如图5所示，在闭环控制的同时采用变频器下垂控制功能（也称DROOP，一般设定5%的调节增益），能够使电机转矩指令过大时减少速度给定值，过低时增加速度给定值，从而有效地保证了驱动负载的动态平衡性，避免了各组轮组之间相互拖拉的现象。

采用本实用新型的电转差辅助转弯装置，可以让起重设备满足转弯时内外轮的速度给定公式和各轮组转弯点的精确计算，并满足多组变频器控制下的负载平衡性控制。此外电转差辅助转弯装置具有转矩比较保护功能，在多组电机驱动一个负载时可能会出现某个电机输出转矩过大的情况，从而对设备的机械结构等造成损伤。通常在闭环速度控制的同时对同一组电机进行转矩比较保护。具体实施方法是通过PLC控制器5读取变频器组2反馈的输出转矩值，然后在PLC控制器5内部进行运算比较同组电机输出转矩的差异。如果两者的差值超过最大允许值，那么系统就会报错，设备也会立刻停止运行。因此，采用转矩比较保护功能之后，将大大提高设备运行的安全性，很大程度上避免了设备的机械损伤等情况发生。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本实用新型的，本领域普通技术人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，其特征在于，包括上位机、变频器组、电机组、脉冲编码器、PLC控制器、I/O模块，其中电转差辅助转弯装置通过I/O模块和外设相连，PLC控制器通过通讯总线和上位机相连，I/O模块通过通讯总线和变频器组相连。

2.根据权利要求1所述的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，其特征在于，上位机放置在监控柜中。

3.根据权利要求1所述的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，其特征在于，变频器组放置在驱动柜中。

4.根据权利要求1所述的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，其特征在于，PLC控制器放置在控制柜中。

5.根据权利要求1所述的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，其特征在于，I/O模块放置在配电柜中。

6.根据权利要求1所述的起重机大车行走的电转差辅助转弯装置，其特征在于，外设包括制动器组、限位开关、控制开关、位置编码器。

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