一种低成本塔机用回转控制系统及控制方法
阅读说明：本技术 一种低成本塔机用回转控制系统及控制方法 (Low-cost rotation control system and control method for tower crane ) 是由 程江龙 范俊红 方建飞 陈江南 叶志云 应旦昊 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低成本塔机用回转控制系统,它包括控制中心,控制中心上电性连接有变频器、失电检测模块和联动台；联动台与控制中心之间连接有第一信号线、第二信号线和互锁装置；变频器上电性连接有回转机构；回转机构上电性连接有电机转速传感器。依据上述控制系统所构建的控制方法,由第一信号线或第二信号线分别将联动台上的发出的电位信号或者档位信号发送给控制中心,控制中心根据接收到的电位信号或者档位信号控制变频器启动,通过变频器以改变回转机构输出的频率、电压和速率。本发明不仅能够降低生产成本,还具有使用稳定性高、使用安全性高、使用寿命长、适用范围广、结构简单和可靠性高的优点。(The invention discloses a low-cost rotation control system for a tower crane, which comprises a control center, wherein a frequency converter, a power loss detection module and a linkage table are electrically connected to the control center; a first signal wire, a second signal wire and an interlocking device are connected between the linkage table and the control center; the frequency converter is electrically connected with a swing mechanism; the swing mechanism is electrically connected with a motor rotating speed sensor. According to the control method constructed by the control system, the first signal wire or the second signal wire respectively sends the potential signal or the gear signal sent by the linkage table to the control center, the control center controls the frequency converter to start according to the received potential signal or the gear signal, and the frequency, the voltage and the speed output by the swing mechanism are changed through the frequency converter. The invention can reduce the production cost, and has the advantages of high use stability, high use safety, long service life, wide application range, simple structure and high reliability.)
技术领域
本发明涉及一种塔机用控制系统及控制方法，特别是一种低成本塔机用回转控制系统及控制方法。
背景技术
塔机起重机的回转机构适用于带动重物进行旋转运动，如果控制不准确很容易出现摇晃的现象，很容易出现安全事故；目前塔机常用的回转控制系统多采用涡流控制器来进行辅助调速，但利用涡流控制器进行需要配备的电机需要为力矩电机，而且需要为了力矩电机配独立的散热装置，这就导致整体控制系统的生产成本增加。因此，现有的塔机回转控制系统存在着生产成本较高的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种低成本塔机用回转控制系统及控制方法。本发明具有生产成本低的优点。
本发明的技术方案：一种低成本塔机用回转控制系统，包括控制中心，控制中心上电性连接有变频器、失电检测模块和联动台；联动台与控制中心之间连接有呈相互并联设置的第一信号线和第二信号线，第一信号线与第二信号线之间设置有互锁装置；所述变频器上电性连接有回转机构；回转机构上电性连接有电机转速传感器，电机转速传感器的输出端与控制中心电性连接；所述失电检测模块与回转电机电性连接。
前述的一种低成本塔机用回转控制系统中，所述失电检测模块包括相互串联设置的第一比较器、第二比较器和第三比较器，第三比较器的输入端连接有互感器；第一比较器的输入端与第二比较器的输出端之间设置有多个电阻和二极管。
前述的一种低成本塔机用回转控制系统中，所述互锁装置包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，第一继电器和第二继电器呈相互并联模式与第一信号线电性连接，第一继电器的常闭开关Q1与第二继电器的常闭开关Q2均与第三继电器相互串联；第三继电器和第四继电器呈相互并联模式与第二信号线电性连接，第三继电器的常闭开关Q3和第四继电器的常闭开关Q4与第一继电器相互串联。
前述的一种低成本塔机用回转控制系统中，所述塔机回转机构包括三个呈三角形分布的减速电机，每个减速电机上均安装有驱动齿轮；所有驱动齿轮之间啮合连接有塔机大臂驱动齿轮，塔机大臂驱动齿轮用于带动塔机大臂转动。
前述的一种低成本塔机用回转控制系统中，所述联动台上设置有手柄联动电位器和手柄位置主令开关，第一信号线与手柄联动电位器电性连接；第二信号线与手柄位置主令开关电性连接。
依据前述的一种低成本塔机用回转控制系统所构建的控制方法，包括由第一信号线或第二信号线分别将联动台上的发出的电位信号或者档位信号发送给控制中心，控制中心根据接收到的电位信号或者档位信号控制变频器启动，通过变频器以改变回转机构输出的频率、电压和速率，从而实现对塔机回转工作的控制；同时通过电机转速传感器和失电检测模块能够同步对回转机构的工作状态进行检测并同步发送给控制中心，完成回转机构状态监控。
与现有技术相比，本发明改进了现有的塔机用回转控制系统，通过在控制中心上电性连接有变频器、回转电机和回转机构，利用变频器和回转电机相互配合的方式，不需要涡流制动器进行辅助调速，从而降低了回转控制系统的整体成本；通过在变频器、回转电机与控制中心之间设置有电机转速传感器，利用电机转速传感器能够对回转电机的转速进行实时检测，从而根据回转电机的转速来监控塔机回转的工作状态，从而能够对塔机工作状态出现紧急情况或者不正常反应的时候进行及时处理，减小塔机的磨损，延长了使用寿命；通过在联动台与控制中心之间连接有第一信号线和第二信号线，利用第一信号线和第二信号线进行不同控制信号采集，来给塔机的挥爪能控制系统提供启动信号，使得整个塔机的回转控制系统为双控制模式，进而能够适应与不同的需求场景，扩大了适用范围；通过在第一信号线与第二信号线之间设置有互锁装置，利用互锁装置既能够避免双第一信号线与第二信号线相互影响，也能够在其中一个出现故障的时候，另一个也能够及时进行操作，从而提高了使用的稳定性；同时，通过设置失电检测模块，利用失电检测模块能够对塔机的通电情况进行检测，当塔机出现突然停电的情况的时候，能够及时的反馈给控制中心进行处理，提高了使用的安全性。此外，本发明还通过设置第一比较器、第二比较器和第三比较器，利用三层比较来判定电流的衰减程度，提高了检测的可靠性；通过设置第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，利用继电器常闭开关通电情况下闭合，断电情况下断开的特点，完成第一信号线与第二信号线的互锁功能，整体结构简单，连接方便；通过设置三个减速电机，每个减速电机上均连接有驱动齿轮，所有的驱动齿轮均与塔机大臂驱动齿轮啮合连接，利用三和驱动齿轮带动塔机大臂驱动齿轮旋转，很好的调节了塔机大臂驱动齿轮转动的强度，受力更加均匀，从而提高了塔机回转工作的稳定进行。因此，本发明不仅能够降低生产成本，还具有使用稳定性高、使用安全性高、使用寿命长、适用范围广、结构简单和可靠性高的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是失电检测模块的电路图；
图3是回转机构的结构示意图。
附图中的标记为：1-控制中心，2-变频器，3-联动台，4-第一信号线，5-第二信号线，6-回转机构，8-电机转速传感器，9-第一比较器，10-第二比较器，11-第三比较器，12-第一继电器,13-第二继电器，14-第三继电器，15-第四继电器，16-减速电机，17-驱动齿轮，18-塔机大臂驱动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种低成本塔机用回转控制系统，构成如图1至3所示，包括控制中心(1)，控制中心(1)上电性连接有变频器(2)、失电检测模块和联动台(3)；联动台(3)与控制中心(1)之间连接有呈相互并联设置的第一信号线(4)和第二信号线(5)，第一信号线(4)与第二信号线(5)之间设置有互锁装置；所述变频器(2)上电性连接有回转机构(6)；回转机构(6)上电性连接有电机转速传感器(8)，电机转速传感器(8)的输出端与控制中心(1)电性连接；所述失电检测模块与回转电机(7)电性连接。
所述失电检测模块包括相互串联设置的第一比较器(9)、第二比较器(10)和第三比较器(11)，第三比较器(11)的输入端连接有互感器；第一比较器(9)的输入端与第二比较器(10)的输出端之间设置有多个电阻和二极管；所述互锁装置包括第一继电器(12)、第二继电器(13)、第三继电器(14)和第四继电器(15)，第一继电器(12)和第二继电器(13)呈相互并联模式与第一信号线(4)电性连接，第一继电器(12)的常闭开关Q1与第二继电器(13)的常闭开关Q2均与第三继电器(14)相互串联；第三继电器(14)和第四继电器(15)呈相互并联模式与第二信号线(5)电性连接，第三继电器(14)的常闭开关Q3和第四继电器(15)的常闭开关Q4与第一继电器(12)相互串联；所述塔机回转机构包括三个呈三角形分布的减速电机(16)，每个减速电机(16)上均安装有驱动齿轮(17)；所有驱动齿轮(17)之间啮合连接有塔机大臂驱动齿轮(18)，塔机大臂驱动齿轮(18)用于带动塔机大臂转动；所述联动台(3)上设置有手柄联动电位器和手柄位置主令开关，第一信号线(4)与手柄联动电位器电性连接；第二信号线(5)与手柄位置主令开关电性连接。
依据上述的一种低成本塔机用回转控制系统所构建的控制方法，构成如图1所示，由第一信号线或第二信号线分别将联动台上的发出的电位信号或者档位信号发送给控制中心，控制中心根据接收到的电位信号或者档位信号控制变频器启动，通过变频器以改变回转机构输出的频率、电压和速率，从而实现对塔机回转工作的控制；同时通过电机转速传感器和失电检测模块能够同步对回转机构的工作状态进行检测并同步发送给控制中心，完成回转机构状态监控。
工作原理：在具体使用的过程中，当需要控制塔机进行回转动作的时候，首先通过联动台3给控制中心1发送一个回转信号，其中该回转信号可以从联动台3的手柄联动电位器或者手柄位置主令开关发出，其中手柄联动电位器是与第一信号线4电性连接，手柄位置主令开关是与第二信号线5电性连接的，当手柄联动电位器发出电位信号时，第一信号线4上均就会通过电流，从而使得第二继电器13通电工作，第二继电器13通电工作时第三继电器的常闭开关Q2就会断开，从而使得第三继电器14和第四继电器15不会连通工作，而第三继电器14和第四继电器15不工作的时候，第三继电器14的常闭开关Q3和第四继电器15的常闭开关Q4处于闭合状态，从而而使得第一继电器12也处于工作状态，从而使得第二信号线5不会流通过信号；同样的当由手柄位置主令开关发出档位信号时，即第二信号线5通电，这时第三继电器14和第四继电器15通电启动，第一继电器12和第二继电器13断电不工作，从而实现第一信号线4和第二信号线5的互锁工作，不会出现两者同时发出信号的现象；当第一信号线4给控制中心1发出电位信号或者第二信号线5给控制中心1发出档位信号后，控制中心1就会接收到的电位信号或者档位信号后会给变频器2发送一个变频信号，变频器2在接受到控制中心1发出的变频信号后会就会进行工作；当变频器2工作后，就会对通过减速电机16的电压进行调整，从而控制减速电机16输出的频率、电压和速率，而减速电机16转动后会带动驱动齿轮17转动，驱动齿轮17与塔机大臂驱动齿轮18啮合连接，驱动齿轮17转动的时候会带动塔机大臂驱动齿轮18一起转动，从而完成对塔机回转状态的改变；同时因为驱动齿轮17设置有多个，利用多个驱动齿轮17能够对很好的调节了塔机大臂驱动齿轮转动的强度，受力更加均匀，从而提高了塔机回转工作的稳定性；同时电机转速传感器8和失电检测模块会同步对减速电机16的工作状态进行检测；其中电机转速传感器8会实时检测减速电机16运行的转动速度，并将检测到的速度值发送给控制中心1，有控制中心1内部设置的比较器与设定的速度值进行比较，保证回转工作的稳定进行；而失电检测模块在工作的时候检测到的电流会先通过互感器进入到第三比较器11内，在第三比较器11会先与内部设定的基准电压进行第一次比较，完成第一次比较后，电流会通过电阻和二极管依次经过第二比较器10和第一比较器9，在第一比较器9和第二比较器10内分别进行第三次比较和第二次比较，利用多次比较来判定检测到的信号电流的衰减是否为零，从而判定是否失电；当失电检测模块判定为失电时，控制中心1就会发出报警信号，并人工操作将档位调节到制动档位或者直接控制减速电机16停止，以及时对塔机整个回转系统进行制动，避免塔机因为惯性运转带来安全事故，提高了使用的安全性。
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