变频电机控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变频电机控制装置，其包括至少一由一主控变频器驱动的一起升电机及一变幅电机构成的电机主控回路，其还包括至少一四档位的转换开关，及一由一备份变频器、一第三接触器及一第四接触器组成的双重备份切换控制单元，其中，各该双重备份切换控制单元的该备份变频器的输入端与该主控变频器的输入端并联，该备份变频器的输出端分别通过该第三接触器的常开触点及该第四接触器的常开触点接入各该电机主控回路的该起升电机和该变幅电机。采用本实用新型专利技术，可以及时的启用备份变频器而继续工作，大大降低了故障停机的概率，提高了设备的安全可靠性及起重机起重机的工作效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机控制领域，特别涉及一种运用于船舶作业中的起重机用变频电机控制装置。
技术介绍
2500吨浮吊起重系统配备有变频电机300KW共四台，四个钩子可单独使用也可联 合使用；变幅系统配备有变频电机315KW共四台，但是变幅机构的四台电机必须同时使用。 每台电机配置一套400KVA变频器。由于浮吊上发电机容量的限制，因此起重机在操作上禁 止起升动作和变幅动作同时运行。 由于2500吨浮吊起重的重量很大，所以安全问题就是重中之重。传统控制方法 为给每台电机配备一个变频器，然而由于变幅系统的四台电机必须联合动作，所以当其中 一个电机的变频器出现故障以后，整个变幅系统将处于瘫痪状态，如果此时正处于起吊当 中，必将是很危险的，所以这种控制方法不可取。也有采用精简控制方法，即每套系统配备 一个变频器，但如同传统控制方法一样，仍存在无论是起重系统还是变幅系统，只要有一台 电机的变频器出现问题就会导致整个系统不能工作的缺陷。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是为了克服现有的变频电机控制系统既不安全 且存在当一台电机的变频器发生故障，即会使整个系统不能工作，导致故障停机率高的缺 陷，而提供一种通过提供一套内置两套电机参数的备份变频器，提高系统运行安全性且大 大降低故障停机率的变频电机控制装置。 本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种变频电机控制装 置，其包括至少一由一主控变频器驱动的一起升电机及一变幅电机构成的电机主控回路， 该主控变频器内设一起升电机参数及一变幅电机参数，该主控变频器的输出信号分别通过 一第一接触器及一第二接触器输出到该起升电机及该变幅电机，其特点在于，还包括至少 一转换开关，及一由一备份变频器、一第三接触器及一第四接触器组成的双重备份切换控 制单元，其中，各该双重备份切换控制单元的该备份变频器的输入端与该主控变频器的输入端并联，该备份变频器的输出端分别通过该第三接触器的常开触点及该第四接触器的常 开触点接入各该主控回路的该起升电机和该变幅电机，该转换开关分别与该第一接触器、 第二接触器、第三接触器及第四接触器相连，该转换开关内置正常起升、正常变幅、变幅驱 动起升及起升驱动变幅四种选择控制档。 其中，该备份变频器内置一该起升电机参数及一该变幅电机参数。 其中，其还包括一PLC控制单元，该主控变频器及该备份变频器的该起升电机参数或该变幅电机参数的选择由该PLC控制。 其中，各电机主控回路中的该第一接触器与该双重备份切换控制单元中的该第三 接触器间设有电气联锁保护和机械联锁保护。 其中，各电机主控回路中的该第二接触器与该双重备份切换控制单元中的该第四 接触器间设有电气联锁保护和机械联锁保护。 其中，其还包括一三相电源，该三相电源依次通过一断路器、一滤波器与该主控变 频器的输入端串接。 其中，该断路器与该滤波器间电连接一空气开关。 其中，该装置中的该电机主控回路为相互并联的四路电机主控回路。 其中，该装置中的该双重备份切换控制单元设为四套。 其中，该装置中的转换开关为四只。 本技术的积极进步效果在于采用本技术，利用变频器可内置两套电机 参数的有利条件，通过在原来的控制回路中提供一套可切换的双重备份控制单元，不仅使 两台电机形成相互备份，而且由于在主控变频器和备份变频器中均设定两套电机参数，使 两台变频器再相互备份，即电机、变频器两两备份。则无论哪台电机变频器出现问题，都可 以及时的启用备份变频器而继续工作，这样保证了起重机连续运行，大大降低了故障停机 的概率，提高了系统设备的安全可靠性及起重机的工作效率。附图说明图1为本技术一较佳实施例的系统控制原理图。 图2为本技术一较佳实施例的转换开关控制原理图。具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本技术。 本技术提供一种双重备份控制装置，其由四路并联的电机主控回路，四套双重备份切换控制单元，一 PLC控制单元及四只用于切换的转换开关组成。各电机主控回路包括由一主控变频器驱动的一起升电机及一变幅电机，该主控变频器内设一起升电机参数及一变幅电机参数，该主控变频器的输出信号分别通过一第一接触器及一第二接触器输出到该起升电机及该变幅电机。各双重备份切换控制单元由一备份变频器、一第三接触器及一第四接触器组成，其中，各该双重备份切换控制单元的该备份变频器的输入端与该主控变频器的输入端并联，该备份变频器的输出端分别通过该第三接触器的常开触点及该第四接触器的常开触点接入各该电机主控回路的该起升电机和该变幅电机。每只转换开关设四档选择档，其通过转换开关分别与该第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器的各常闭触点及各接触器线圈的对应连接，形成"正常起升"、"正常变幅"、"变幅驱动起升"及"起升驱动变幅"四种控制，用于在正常起升、正常变幅、变幅驱动起升、起升驱动变幅工作状态间切换。该切换开关的选择控制技术部分为现有技术，在此不作赘述。该备份变频器内置一该起升电机参数及一该变幅电机参数，该主控变频器及该备份变频器的该起升电机参数或该变幅电机参数的选择由该PLC控制。PLC单元控制选择设定的电机参数部分为现有技术，在此不作赘述。 为了确保起重系统的起升动作和变幅动作不同时运行，在各电机主控回路中的该 第一接触器与该双重备份切换控制单元中的该第三接触器间，该第二接触器与该双重备份 切换控制单元中的该第四接触器间均设有电气联锁保护和机械联锁保护。 本技术的控制原理为由于变幅系统和起重系统电机功率基本接近，而且变 幅系统和起升系统不能同时运行，如果每台变频器对应控制一台电机，无论什么时候总有 四台变频器处于闲置状态。由于变频器内部可最多保留两套电机的参数，因此利用变频器 的这一特点，设置两套电机参数， 一套为起升电机参数A， 一套为变幅电机参数B。通过PLC 程序可控制每套变频器选择驱动起升电机或变幅电机，变频器输出再由相应的接触器切换 完成。这样当某台起升变频器发生故障时，该起升电机可立即被切换到对应的变幅变频器 上继续工作，反之在变幅运行时某变频器发生故障时同样可切换到对应的起升变频器上继 续工作。 下面结合图1和图2，详细描述本技术的系统控制方式。 如图1、图2所示，起升电机1和变幅电机2连接一组双重备份切换控制单元。本 实施例中电源为一外接的三相电源，该三相电源依次通过一断路器4、一空气开关5、一滤 波器6接入主控变频器INV1和备份变频器INV2的输入端。 正常情况下，通过转换开关SA来选择如何运行起升电机3与变幅电机4。如图2 所示，当转换开关SA置于"正常起升"档位时，起升电机1由主控变频器INV1驱动，其输出 通过第一接触器KMm控制到起升电机1 ;当转换开关SA置于"正常变幅"档位时，变幅电 机2由备份变频器INV2驱动，其输出通过第四接触器KM^控制到变幅电机2。第一接触器 KMH11和第三接触器KMH12间设有电气联锁和机械联锁3双重保护，同样第二接触器KMm和 第四接触器KMU2间也设有电气联锁和机械联锁3双重保护，以确保起升与变幅不会双重输 出。当某台起升变频器，假设是主控变频器INV1，发生故障时，该起升电机1将无法运行， 此时我们可将选择开关SA从"正常起升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频电机控制装置，其包括至少一由一主控变频器驱动的一起升电机及一变幅电机构成的电机主控回路，该主控变频器内设一起升电机参数及一变幅电机参数，该主控变频器的输出信号分别通过一第一接触器及一第二接触器输出到该起升电机及该变幅电机，其特征在于，还包括至少　　一转换开关，及　　一由一备份变频器、一第三接触器及一第四接触器组成的双重备份切换控制单元，　　其中，各该双重备份切换控制单元的该备份变频器的输入端与该主控变频器的输入端并联，该备份变频器的输出端分别通过该第三接触器的常开触点及该第四接触器的常开触点接入各该电机主控回路的该起升电机和该变幅电机，该转换开关分别与该第一接触器、第二接触器、第三接触器及第四接触器相连，该转换开关内置正常起升、正常变幅、变幅驱动起升及起升驱动变幅四种选择控制档。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辛鸿明，严若拙，
申请(专利权)人：上海船厂船舶有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]