CN203602250U - 起重设备失电保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种起重设备失电保护系统，包括PLC控制柜（1）、EPS应急电源柜（2）、蓄电池柜（3）、电阻柜（4）、柔腿控制柜（5）和钢腿控制柜（6），PLC控制柜（1）通过断电检测装置（7）线路连接外部供电系统（8），电阻柜（4）线路连接蓄电池柜（3），蓄电池柜（3）线路连接EPS应急电源柜（2），电阻柜（4）、蓄电池柜（3）、EPS应急电源柜（2）分别线路连接PLC控制柜（1），EPS应急电源柜（2）线路连接制动装置（9），制动装置（9）分别线路连接柔腿控制柜（5）、钢腿控制柜（6）；本实用新型实现了起重设备大车行走缓慢平稳制动的过程，减小了突然断电产生的巨大冲击和晃动，大幅度消除了突然制动造成的吊件、设备和人员等方面的安全隐患，保证了起重设备和操作人员的安全保障。

Description

起重设备失电保护系统

[技术领域]

本实用新型涉及起重设备技术领域，具体地说是一种起重设备失电保护系统。

[背景技术]

在起重设备正常工作时，起重设备一方面沿着前后方向行进，另一方面吊着的重物会发生左右上下方向的运动，因此，一旦发生外部供电系统突然异常失电，起重设备的制动部件则会立即动作，使得起重机大车的行走立即制动，在此过程中，由于起重设备的惯性，突然断电后，会对吊件、设备和人员产生巨大的冲击和晃动，从而造成起重设备的安全隐患。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种起重设备失电保护系统，实现了起重设备大车行走缓慢平稳制动的过程，减小了突然断电产生的巨大冲击和晃动，大幅度消除了突然制动造成的吊件、设备和人员等方面的安全隐患，保证了起重设备和操作人员的安全保障。

为实现上述目的设计一种起重设备失电保护系统，包括PLC控制柜1、EPS应急电源柜2、蓄电池柜3、电阻柜4、柔腿控制柜5和钢腿控制柜6，所述PLC控制柜1通过断电检测装置7线路连接外部供电系统8，所述电阻柜4线路连接蓄电池柜3，所述蓄电池柜3线路连接EPS应急电源柜2，所述电阻柜4、蓄电池柜3、EPS应急电源柜2分别线路连接PLC控制柜1，所述EPS应急电源柜2线路连接制动装置9，所述制动装置9分别线路连接柔腿控制柜5、钢腿控制柜6。

所述EPS应急电源柜2、蓄电池柜3分别线路连接报警装置10，所述报警装置10线路连接PLC控制柜1。

所述EPS应急电源柜2包括变频器，所述蓄电池柜3包括蓄电池组和充电器，所述变频器、蓄电池组、充电器分别线路连接报警装置10。

所述制动装置9包括大车行走制动器、大车行走夹轨器、大车行走夹轮器和电缆卷筒制动器。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

（1）独立性：与原起重设备的电控系统相对独立相比，本实用新型新增的失电防抱死安全制动系统发生故障时，不影响原系统的正常工作；

（2）全自动性：制动系统自动监测失电、大车行走速度和行走方向信号，系统从在线待启动状态，经失电信号触发后，自动快速投入，启用后备能源（EPS应急电源），按照预置制动策略和控制参数进行工作，保证起重设备在突然失电后，缓冲平稳地停车；

（3）易维护性：系统具有对EPS蓄电池电压、充电电流监测报警，蓄电池定时放电维护功能，系统报警延伸至驾驶室；

（4）可靠性：系统主要低压电器控制器采用国际知名品牌器件，出厂前系统经严格老化测试，确保系统的可靠性；

（5）易操作性：系统采用触摸屏参数显示设置易使用操作；

（6）通用性：对于类同的起重设备，调整EPS配置功率和控制策略，系统可适用多种其它类型的起重设备失电刹车防抱死安全保护。

[附图说明]

图1是本实用新型的工作原理框图；

图中：1、PLC控制柜2、EPS应急电源柜3、蓄电池柜4、电阻柜5、柔腿控制柜6、钢腿控制柜7、断电检测装置8、外部供电系统9、制动装置10、报警装置。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1所示，本实用新型包括：PLC控制柜1、EPS应急电源柜2、蓄电池柜3、电阻柜4、柔腿控制柜5和钢腿控制柜6，PLC控制柜1通过断电检测装置7线路连接外部供电系统8，电阻柜4线路连接蓄电池柜3，蓄电池柜3线路连接EPS应急电源柜2，电阻柜4、蓄电池柜3、EPS应急电源柜2分别线路连接PLC控制柜1，EPS应急电源柜2线路连接制动装置9，制动装置9分别线路连接柔腿控制柜5、钢腿控制柜6，EPS应急电源柜2、蓄电池柜3分别线路连接报警装置10，报警装置10线路连接PLC控制柜1，制动装置9包括大车行走制动器、大车行走夹轨器、大车行走夹轮器和电缆卷筒制动器；其中，EPS应急电源柜2包括变频器，蓄电池柜3包括蓄电池组和充电器，变频器、蓄电池组、充电器分别线路连接报警装置10。

在起重设备正常工作时，一旦发生外部供电系统突然异常失电，本实用新型中的EPS应急电源柜为各种制动装置提供延时电力供应，会自动无间隙地接通起重设备必要的制动部件的控制回路。根据检测的失电前起重设备不同的速度状态，通过不同的制动方案来控制大车行走制动器，从而达到起重设备大车行走缓慢平稳制动的过程，减小了突然断电产生的巨大冲击和晃动，大幅度消除突然制动造成的吊件、设备和人员等方面的安全隐患，实现起重设备和操作人员的安全保障。而且，本系统可以从电源上独立切除，不影响原电控系统的正常运行，并且具有自检报警功能，提示司机室驾驶员。

本实用新型主要由EPS应急电源柜、PLC控制柜、蓄电池柜、电阻柜、柔腿控制柜和钢腿控制柜几部分组成。系统安装调试完成后，在起重设备正常供电情况下，起重设备控制系统和起重设备失电保护系统各自独立，互不影响，此时起重机失电保护系统供电的相序，与起重设备控制和与运行的相序一致，并保证系统对蓄电池处于浮充状态，PLC控制柜和变频器处于正常工作等待状态。起重机正常通电工作时，失电保护系统自动检测起重机的电源供电状态、大车行走方向和行走速度。一旦起重设备供电系统突然断电，起重设备失电保护系统立即无扰动投入使用，蓄电池柜内的专用蓄电池组储存的直流电，在PLC柜的控制下，通过应急电源EPS柜内变频器的逆变功能，将直流电变为380v50Hz的交流电，送入起重机的制动系统（大车行走制动器、大车行走夹轨器、大车行走夹轮器和电缆卷筒制动器），PLC控制柜的器件，根据程序规则和要求，用触摸屏对PLC程序参数进行预置，通过钢腿控制柜和柔腿控制柜，对大车行走制动器的点刹制动、制动器分组制动、以及点刹和分组组合制动方式，从而延长制动时间和延长制动距离，让起重机在5S缓慢停下来，避免起重设备剧烈摇晃和冲击，保证设备和人身安全。

为使失电保护系统的蓄电池组长期有效可靠的工作，失电保护控制系统对蓄电池组的工作状态和蓄电池组中每节蓄电池的工作状态和充电电流进行监控，如有异常，监控信号及时送至驾驶室通知起重设备驾驶人员。为使蓄电池保持良好的充放电状态，PLC控制柜可以通过触摸屏的设置，定期自动让蓄电池通过电阻放电进行自动维护，从而保证电池的充放电性能。

本实用新型中，PLC控制柜通过断电检测装置线路连接外部供电系统，从而对系统的电源状态、相序和大车的行走方向进行自检，当检测到外部供电系统有电源，则失电保护系统处于待机状态，当检测到外部供电系统突然断电（即无电源），则失电保护系统自动快速投入。失电保护系统处于待机状态时，系统动态监测蓄电池组的工作状态和变频器、充电器及系统等工作状态，若有故障则通过报警装置发报警信号到起重机驾驶室，通知驾驶人员，若无故障，则进入对蓄电池的浮充和进行定期对电池进行放电维护。失电保护系统自动快速投入时，PLC控制系统开始按照预定程序，开始系统防抱死制动的控制过程，蓄电池向变频器供电，变频器将直流电逆变成380V50Hz交流电，通过预定的特殊控制方式，通过钢腿控制柜和柔腿控制柜，控制起重机大车行走制动器、大车行走夹轨器、大车行走夹轮器和电缆卷筒制动器，在规定的时间和距离内缓慢制动。

EPS应急电源柜的外形尺寸可设计为600mmx1700mmx500mm(WxHxL)，其功能为，为起重设备制动系统增加电源供应保护，使其在失去外部电力供应时，为减速停车提供制动系统的电力缓冲，在规定时限内，避免各种制动装置迅速工作，加大起重机的制动距离。

PLC控制柜的外形尺寸可设计为600mmx1700mmx500mm(WxHxL)，其功能为，内置功能明确、运行安全、维护方便的电路控制系统，制动方案包括大车行走制动器的点刹制动、制动器分组制动、以及点刹和分组组合制动方式。

蓄电池柜的外形尺寸可设计为600mmx1700mmx500mm(WxHxL)，放电电阻柜的外形尺寸可设计为600mmx460mmx500mm(WxHxL)，其中，蓄电池柜内置专用电池组，起重设备失电后用于制动系统的电源；放电电阻柜用来定期释放电池组电压。

钢腿控制柜的外形尺寸可设计为600mmx550mmx250mm(WxHxL)，其功能为，配合主控柜，控制钢腿的大车行走制动；柔腿控制柜的外形尺寸可设计为600mmx700mmx300mm(WxHx L)，其功能为，配合主控柜，控制柔腿的大车行走制动。

表一：为现场检测的实验数据

从上述表一可得结论：通过起重设备失电保护系统投入前和投入后的运行参数对比，可见本实用新型所述系统达到了避免因失电突然制动抱死，实现了缓冲平稳停车功能的设计效果，消除了安全事故隐患，以确保人的生命和设备财产安全。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种起重设备失电保护系统，包括PLC控制柜（1）、EPS应急电源柜（2）、蓄电池柜（3）、电阻柜（4）、柔腿控制柜（5）和钢腿控制柜（6），其特征在于：所述PLC控制柜（1）通过断电检测装置（7）线路连接外部供电系统（8），所述电阻柜（4）线路连接蓄电池柜（3），所述蓄电池柜（3）线路连接EPS应急电源柜（2），所述电阻柜（4）、蓄电池柜（3）、EPS应急电源柜（2）分别线路连接PLC控制柜（1），所述EPS应急电源柜（2）线路连接制动装置（9），所述制动装置（9）分别线路连接柔腿控制柜（5）、钢腿控制柜（6）。

2.如权利要求1所述的起重设备失电保护系统，其特征在于：所述EPS应急电源柜（2）、蓄电池柜（3）分别线路连接报警装置（10），所述报警装置（10）线路连接PLC控制柜（1）。

3.如权利要求2所述的起重设备失电保护系统，其特征在于：所述EPS应急电源柜（2）包括变频器，所述蓄电池柜（3）包括蓄电池组和充电器，所述变频器、蓄电池组、充电器分别线路连接报警装置（10）。

4.如权利要求2或3所述的起重设备失电保护系统，其特征在于：所述制动装置（9）包括大车行走制动器、大车行走夹轨器、大车行走夹轮器和电缆卷筒制动器。

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