本發(fā)明屬于橋式起重機技術領域，涉及一種橋式起重機電控系統(tǒng)實訓平臺。
背景技術：
現有技術中，橋式起重機的電控系統(tǒng)主要包括控制大小車行走和主副鉤升降的調壓調速控制系統(tǒng)。橋式起重機的操作工人及設備維護工人的培訓和考試都是在真實的橋式起重機上，不僅由于參訓職工技術技能水平參差不齊，在遠離地面的橋式起重機上培訓伴隨有很多的安全風險因素，還介于橋式起重機要參加生產，使其培訓時間不固定，且培訓地點也要隨生產情況而改變。此外，橋式起重機上所用電控系統(tǒng)的新備件及修復件都需要四預，以及針對橋式起重機電控系統(tǒng)的一些改造性方案的可行性檢驗都需要一個平臺。綜合以上需求及橋式起重機電控系統(tǒng)的實際情況，設計出本實用新型的一種橋式起重機電控系統(tǒng)實訓平臺。
技術實現要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種離線、安全、真實有效的橋式起重機電控系統(tǒng)實訓平臺，能滿足現在技術人員的培訓和考試需求，具有使用方便，通用性高的優(yōu)點，還能對備件進行四預和修復檢查，以及對改造方案進行可行性驗證。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案來實現的：
一種橋式起重機電控系統(tǒng)實訓平臺，包括主令控制器、電控柜、電動機、加載裝置和變壓器柜，其中變壓器柜電性輸出連接有電控柜，電控柜電性輸出分別連接有電動機和加載裝置；主令控制器主令信號輸出經電控柜分別傳輸給電動機和加載裝置；電動機通過聯(lián)軸器與加載裝置相連；電動機設置為繞線式異步電動機，包括有定子和轉子；電控柜包括有調壓調速控制器，用于改變定子繞組的定子電壓和/或串入轉子繞組的分級電阻的大小來改變電動機轉矩和/或轉速的機械特性。
進一步，所述加載裝置為模擬負載的力矩電機。
進一步，所述電動機和力矩電機間設有減速器，所述減速器的高速端接電動機，其低速端接力矩電機。
進一步，所述電控柜還包括有用于短接分級電阻中的兩段加速電阻的加速接觸器，用于使電動機平穩(wěn)加速至全速，兩個所述加速接觸器分別在25HZ(50％速度)和12.5HZ(75％速度)時動作。
進一步，所述實訓平臺還包括用于電動機緊急制動的制動器，所述制動器安裝在電動機轉子前端，并與電控柜電性連接；所述制動器為摩擦式制動器。
進一步，所述實訓平臺還包括用于檢測電動機失速的超速開關，所述超速開關安裝在電動機轉子后端，并與電控柜電性連接。
進一步，所述實訓平臺還包括用于模擬起重機大小車行走和主副鉤升降的畫面顯示器，所述電控柜還包括用于將電動機運行的模擬數據傳輸給畫面顯示器顯示的信號轉換器。
進一步，所述畫面顯示器通過人機界面模塊與主令控制器連接。
進一步，所述畫面顯示器為觸摸屏顯示器。
與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：本實訓平臺實現了橋式起重機主副鉤升降和大小車行走的起/制動和調速的實訓科目。該平臺應用于職工培訓和考試可令其安全的快速的掌握橋式起重機的設備功能性能，正確的分析及解決問題的能力，養(yǎng)成正確的操作習慣，達到縮短訓練時間、提高訓練效率的目的；該平臺還可用于橋式起重機電控設備備件四預，以及橋式起重機改造方案的可行性試驗用，使其在生產中可降低諸多隱性成本，獲得可觀的經濟效益。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
附圖說明
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中：
圖1為本實用新型實訓平臺的原理圖；
附圖標記：1-主令控制器；2-電控柜，21-調壓調速控制器，22-加速接觸器，23-信號轉換器；3-電動機；4-加載裝置；5-變壓器柜；6-加速接觸器；7-制動器；8-超速開關；9-畫面顯示器。
具體實施方式
以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。
如圖1所示，一種橋式起重機電控系統(tǒng)實訓平臺，該實訓平臺將主令控制器1、電控柜2、電動機3、加載裝置4和變壓器柜5集合在一主機臺(未畫出)上，其中變壓器柜5電性輸出連接有電控柜2，電控柜2電性輸出分別連接有電動機3和加載裝置4；主令控制器1主令信號輸出經電控柜2分別傳輸給電動機3和加載裝置4；電動機3通過聯(lián)軸器(未畫出)與加載裝置4相連；電動機3設置為繞線式異步電動機，包括有定子和轉子；電控柜2包括有調壓調速控制器21，用于改變定子繞組的定子電壓和/或串入轉子繞組的分級電阻的大小來改變電動機轉矩和/或轉速的機械特性。
本實用新型通過調壓調速控制器21把兩種傳統(tǒng)的調速方式有機地結合起來用于控制繞線式異步電動機，即通過控制電動機定子繞組來控制電動機定子電壓和改變電動機竄入轉子繞組的分級電阻的大小來改變電動機轉矩/轉速的機械特性。兩種調速方式的結合產生了非常好的控制效果，且兩種方式的優(yōu)點都得到了充分的發(fā)揮。通過改變加載裝置提供不同的負載給電動機，從而實現模擬電動機不同載荷下的工作狀態(tài)。該實訓平臺通過對主令控制器的操作即可模擬實現橋式起重機主副鉤升降和大小車行走的電控系統(tǒng)的起/制動和調速實訓、考試科目，還可以通過對變壓器柜5、電控柜2或其他電氣元器件設置故障，以檢測電動機3是否工作來排除故障問題等電控系統(tǒng)的檢修科目。
此外，上述的繞線式電動機在轉子繞組中串接分級電阻的起動方法，在電動機起動過程中，由于逐級減少電阻，使電阻的變化較大，致使電動機的電流及轉距有突變的過程，產生一定的機械沖擊力，同時串接分級電阻的控制線路復雜，使用的電器元件多，且起動電阻的體積也很大。因而，還有一替代方案，即采用頻敏變阻器來替換分級電阻，將頻敏變阻器串接在轉子回路中，相當于轉子繞組接入一個鐵損很大的電器。由于頻敏變阻器的阻抗能夠隨著轉子電流頻率的下降而自動減小，所以它是繞線式異步電動機較為理想的一種起動裝置。
本實施例中，所述加載裝置4為模擬負載的力矩電機，不僅可為電動機提供不同的加載力矩，還可實現靜態(tài)自動加載、恒力矩加載的功能；所述電動機3和力矩電機間設有減速器(未畫出)，所述減速器的高速端接電動機3，其低速端接力矩電機，減速器的減速比根據具體電動機的型號作出相應的匹配，以實現負載對轉速和轉矩的要求。
本實施例中，所述電控柜2還包括有用于短接分級電阻中的兩段加速電阻的加速接觸器22，用于使電動機3平穩(wěn)加速至全速，兩個所述加速接觸器22分別在25HZ(50％速度)和12.5HZ(75％速度)時動作。具體的，工作時，當主令控制器主令信號置于全速檔時，兩個加速接觸器6分別在25HZ(50％速度)和12.5HZ(75％速度)時動作，分別將兩段加速分級電阻短接，以平穩(wěn)加速至全速。加速過程中切換時的峰值電流限制在滿載電流的兩倍以內。當主令控制器主令信號從全速檔回到其他檔時，兩個加速接觸器6立刻釋放，將所有分級電阻串接回轉子回路。
本實施例中，所述實訓平臺還包括用于電動機3緊急制動的制動器6，所述制動器6安裝在電動機3轉子前端，并與電控柜2電性連接；所述制動器6為摩擦式制動器，如盤式制動器、外抱塊式制動器或帶式制動器。優(yōu)選的，制動器7為盤式制動器。
本實施例中，所述實訓平臺還包括用于檢測電動機3失速的超速開關7，所述超速開關7安裝在電動機3轉子后端，并與電控柜2電性連接，用于防止電動機4超速。
本實施例中，所述實訓平臺還包括用于模擬起重機大小車行走和主副鉤升降的畫面顯示器8，所述電控柜2還包括用于將電動機3運行的模擬數據傳輸給畫面顯示器8顯示的信號轉換器23。這樣，通過信號轉換器將當前電動機3運行情況通過畫面顯示器8模擬出橋式起重機主副鉤升降和大小車行走的動態(tài)畫面，便于培訓人員直觀了解橋式起重機的具體的工作。
本實施例中，所述畫面顯示器8通過人機界面模塊與主令控制器連接，所述畫面顯示器8為觸摸屏顯示器。這樣，培訓人員不僅可直觀的達到實訓，還能直接在畫面顯示器上進行操作。
此外，主機臺上還可設置有簽到器(未畫出)、計時器(未畫出)、警報器(未畫出)等，該簽到器為指紋識別器，由于起重機屬于特種設備，對于其操作要求高，鑒于其學習的特殊性和重要性，該實訓平臺的簽到單元能自動記錄學員培訓科目和培訓時間，以確認每個學員是否完成既定的培訓課程，這樣可以最大程度上避免學習過程、學習時間弄虛作假。所述簽到器和計時器的數據傳送至畫面顯示器中存儲，并與學員或教員在畫面顯示器中實時查詢學員的學習進度和狀態(tài)。所述警報器的觸發(fā)源為簽到器、計時器、主令控制器、電控柜、變壓器柜、電動機、加載裝置、制動器和超速開關。一旦有人簽到實施培訓，該警報器就會顯示；或者計時器計算培訓人員培訓超時、未達時間或考試時間結束，該警報器作出相應警示指示；或者一旦主令控制器、電控柜、變壓器柜、電動機、加載裝置、制動器和超速開關出現有誤，則均會觸發(fā)警報器發(fā)出警報。所述警報器為不同顏色的警示燈組。
現根據本實用新型實訓平臺，介紹下幾種實訓科目的具體運行方式：
1、電路故障排除
可對變壓器柜、電控柜上的電器\儀表或相應回路設置故障，以使電動機或加載裝置不能正常工作，從而讓學員實施檢查、排除故障的實訓科目。
2、設備故障排除
可對電動機、加載裝置、制動器、超速開關等設備設置故障，以使電動機不能正常工作，從而讓學員實施檢查、排除故障的實訓科目。
3、重載起升實訓
當主令控制器主令信號為上升某一檔位時，電控柜控制電動機和加載裝置通電，隨后制動器打開，電動機啟動并受加載裝置提供負載，通過調壓控制器控制電動機定子電壓和轉子電阻，實現橋式起重機主鉤或副鉤起升。當主令控制器主令信號置于全速檔時，加速接觸器使電動機平穩(wěn)加速至全速。如果主令控制器主令信號從全速檔退回慢速檔，兩個加速接觸器立刻釋放，將所有電阻串接回轉子回路，電動機轉速迅速降低，自動穩(wěn)定在所給定的速度上。主令控制器主令信號回零時，電動機迅速減速到零，當速度接近零時，制動器動作，然后電機斷電。
4、輕載起升實訓
輕載起升時，加載裝置不工作，其加速運行和重載時相同，而減速和制動時有所不同。即當主令控制器主令信號從全速檔退回慢速檔，如果電動機在一定時間內沒有明顯的減速，則會觸發(fā)反接，電動機輸出反向(下降)轉矩，從而迅速減速，當速度接近給定值時，自動退出反接，電動機穩(wěn)定在給定速度上運行。主令控制器主令信號回零時，視電動機的減速快慢，決定是否輸出反向(下降)轉矩制動，當速度接近零時，制動器動作。
5、輕載下降實訓
當主令控制器主令信號為下降調速檔時，電控柜控制電動機通電，加載裝置不工作，隨后制動器打開，此時電動機輸出正向(上升)轉矩，但如果負載極輕，如空鉤，則電動機不動或下降速度極慢，調壓調速控制器判定負載過輕，則電動機反向(下降)轉矩運行，實現橋式起重機主鉤或副鉤下降。當速度超過給定值時，超速開關導通，調壓調速控制器控制制動器導通，電動機制動。當主令控制器主令信號置于下降全速檔時，正向(上升)轉矩關斷，反向(下降)轉矩導通，即使輕載，也能全速下降。
6、重載下降實訓
當主令控制器主令信號為下降調速檔時，電控柜控制電動機和加載裝置通電，隨后制動器打開，此時電機輸出正向(上升)轉矩，負載克服正向(上升)轉矩，按給定的速度下降。當主令控制器主令信號為全速下降時，正向(上升)轉矩關斷，反向(下降)轉矩導通，電動機全速下降。若從全速下降回到慢速檔，則反向(下降)轉矩關斷，正向(上升)轉矩導通，在正向(上升)轉矩作用下，電機迅速減速。不管在何種下降速度，一旦主令控制器主令信號回到零位時，電動機速度迅速減小，電動機速度接近零時，制動器制動，最后電機斷電。如果在規(guī)定時間內沒有輸出制動命令，則調壓調速控制器強制停機保護。
7、平移運行實訓
主令控制器主令信號在左移位置，調壓調速控制器正向導通，電動機以主令控制器主令信號所給定的速度向左運行；主令控制器主令信號在右移位置，調壓調速控制器反向導通，電動機以主令控制器主令信號所給定的速度向右運行。在任何狀態(tài)下，主令控制器主令信號回零，調壓調速控制器先以反向轉矩進行電制動，速度接近零時，制動器機械制動。調壓調速控制器運行在某檔速度，而主令控制器主令信號置反方向檔位，調壓調速控制器立即以反向轉矩進行減速，速度過零后，再加速至該檔速度。
總的來說，本實用新型可將復雜的整體橋式起重機系統(tǒng)簡化為簡單的，適于培訓、教學和考試一體式實訓平臺，該平臺應用于職工培訓和考試可令其安全的快速的掌握橋式起重機的設備功能性能，正確的分析及解決問題的能力，養(yǎng)成正確的操作習慣，達到縮短訓練時間、提高訓練效率的目的；該平臺還可用于橋式起重機電控設備備件四預，以及橋式起重機改造方案的可行性試驗用，使其在生產中可降低諸多隱性成本，獲得可觀的經濟效益。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。