专利名称：电缆卷筒变频同步装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于起重运输机械的装置，特别是一种通过变频技术实现电缆卷筒与主设备同步运转的电缆卷筒变频同步装置。
背景技术：
目前，电力驱动起重机选用的电缆卷筒普遍采用力矩电机驱动或磁滞联轴器，随着变频技术的发展，又出现了利用张力检测调节卷筒速度的恒张力变频电缆卷筒。上述方案主要利用对电缆的拖拽作用收放电缆，对水平收放的电缆卷筒比较实用，在应用于较大行程的垂直收放电缆卷筒时，对电缆本身强度要求较高，下降工况对电缆有一定的损伤，从而降低电缆及卷筒的使用寿命；由于传统电缆的强度有限，在主设备高速运转的情况下受到的拉力很大，容易将电缆拉断。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够主动驱动电缆卷筒与主设备保持精确同步运行，电缆承受拉力小，可进一步减少电缆截面和卷筒尺寸，延长电缆和卷筒使用寿命的电缆卷筒变频同步装置。
本发明的目的是这样实现的一种电缆卷筒变频同步装置，包括电缆卷盘5，电缆卷盘5通过传动链条4与减速器1连接，电缆卷盘5上设有集电器6，减速器1与变频电机2连接，变频电机2与变频器7连接，变频电机2上设有测速编码器3。电缆卷筒变频器接收起重机控制单元(9)根据主设备实际运行速度折算出的速度信号，通过通讯电缆10传递给变频器7。变频器7将检测到的电流或转矩信号通过通讯电缆10传递给起重机控制单元9，经过起重机控制单元9处理后送回变频器7。
本发明所提供电缆卷筒变频同步装置，由于采用了变频器，可将主设备的实际速度值送入起重机控制单元内进行处理，将换算后的速度值输出到变频器，变频器驱动电缆卷筒与主设备保持同步运行，电缆不需要承受额外的拉力，电缆和卷筒的设计强度可降低，延长设备的使用寿命。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的电路原理图。
具体实施例方式
本发明采用以下结构一种电缆卷筒变频同步装置，包括电缆卷盘5，电缆卷盘5通过传动链条4与减速器1连接，电缆卷盘5上设有集电器6，减速器1与变频电机2连接，变频电机2与变频器7连接，变频电机2上设有测速编码器3。电缆卷筒变频器接收起重机控制单元(9)根据主设备实际运行速度折算出的速度信号，通过通讯电缆10传递给变频器7。变频器7将检测到的电流或转矩信号通过通讯电缆10传递给起重机控制单元9，经过起重机控制单元9处理后送回变频器7。
本发明中集电器电缆卷筒中用于传递动力或控制信号的装置，通常由数组滑环、炭刷组成，将动力或控制信号从固定部分传递到转动部分。它的作用与绕线式电动机中的转子滑环、炭刷的作用是一样的。
起重机控制单元目前较先进的电力驱动起重机普遍采用可编程序控制器PLC作为它的控制单元，或者叫控制系统。控制单元由CPU、I/O等模块组成，通过采集起重机各种控制或状态信号，进行综合分析后，按事先设定要求输出信号，驱动各个机构动作或产生报警等。
测速编码器一般装在机构旋转部分的轴伸端，用于检测机构的旋转速度。它的原理是在机构旋转一周，产生固定的脉冲计数，通过其它装置接收编码器在单位时间内产生的计数量，可以得到机构的实际旋转速度。
本装置的工作原理如下当起重机械启动运行时，同时将主设备变频器8启动信号和速度信号通过通讯电缆10送入起重机械的可编程控制器单元9处理后送到电缆卷筒变频器7，变频器7驱动卷筒同步运行。可编程控制器通过采集主设备和电缆卷盘5的技术参数，换算出在主设备电机与卷筒变频电机2之间的速度关系。由于主设备的钢丝绳卷筒和电缆卷盘5都属于多层缠绕，它们之间速度关系不断发尘变化。在主设备钢丝卷筒或电缆卷盘5的缠绕直径发生变化时，及时变换比例因子，使电缆卷盘5与主设备速度始终保持同步。
在实际使用过程中，电缆在电缆卷盘5上排列时经常发生“跑槽”现象，某一层的圈数可能与预想有误差，这样电缆卷筒在运行过程中会出现同步偏差，主设备运行高度越大，同步偏差越大，最终导致电缆卷绕过紧或过松，此时可利用变频器7的转矩或电流检测功能，在与可编程控制器之间的通讯建立后，将变频器的实时监测电机转矩值或电流值送到可编程控制器。正常情况下，电缆卷筒变频器采用速度控制，按折算关系与主设备保持同步运行。当可编程控制器检测到卷绕电机转矩或电流超过预计上限转矩或电流时，表示电缆拉得过紧，电缆卷绕速度需要微调，此时可编程控制器按比例调整卷筒变频器给定，直到检测转矩或电流值返回正常范围为止。解决电缆过松问题的基本构想是在电缆卷筒层间过渡时，可编程控制器按卷筒电机现行速度的一定比例附加给定到卷筒变频器，调整卷筒运行速度，自动收紧电缆。如果电机转矩或电流输出到达了预设上限，意味着电缆已经张紧，此时可撤除附加给定。所以运用转矩或电流控制，适时调整卷简速度给定，能达到与主设备精确同步的效果。
权利要求
1.一种电缆卷筒变频同步装置，包括电缆卷盘(5)，电缆卷盘(5)通过传动链条(4)与减速器(1)连接，其特征在于电缆卷盘(5)上设有集电器(6)，减速器(1)与变频电机(2)连接，变频电机(2)与变频器(7)连接，变频电机(2)上设有测速编码器(3)。
2.根据权利要求1所述的电缆卷筒变频同步装置，其特征是电缆卷筒变频器接收起重机控制单元(9)根据主设备实际运行速度折算出的速度信号，通过通讯电缆(10)传递给变频器(7)。
3.根据权利要求1所述的电缆卷筒变频同步装置，其特征是变频器(7)将检测到的电流或转矩信号通过通讯电缆(10)传递给起重机控制单元(9)，经过起重机控制单元(9)处理后送回变频器(7)。
全文摘要
本发明公开了一种电缆卷筒变频同步装置，属于起重运输机械。其主要包括电缆卷盘，电缆卷盘通过传动链条与减速器连接，电缆卷盘上设有集电器，减速器与变频电机连接，变频电机与变频器连接，变频电机上设有测速编码器。本装置由于采用了变频器，可将主设备的实际速度值送入起重机控制单元内进行处理，将换算后的速度值输出到变频器，使电缆卷筒与主设备保持同步运行，电缆不需要承受额外的拉力。通过变频器的转矩或电流检测功能自动调整卷筒运行速度，保证电缆不被拉断。电缆和卷筒的设计强度可降低，延长设备的使用寿命。
文档编号H02P27/04GK1982188SQ20051002003
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者王向辉, 汪大贵, 俞歌 申请人:王向辉