一種用于起重設備的節能電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電機領域，尤其涉及一種用于起重設備的節能電機。
【背景技術】
[0002]近幾年大型機械裝備制造行業進入了快速發展階段，設備類型眾多，規格繁雜，結構、機構復雜多樣。況且，隨著我國經濟的快速發展，在大型工程機械上，電器設備越來越多，用電量也日益增加，工程規模的擴大，就勢必使節能電能成為大型機械設備設計過程中的重要內容。
[0003]傳統的大型設備，如起重設備，需要電機采用多級啟動，才能正常進行工作。電機在直接啟動方式下，啟動電流是額定電流的4?8倍，啟動轉矩是額定轉矩的0.5?1.5倍。這些特點使得電機帶負載啟動能力的下降，容易發生過載損壞，同時過大的啟動電流也會給供電電網帶來很大的電流沖擊，導致電網的供電質量下降，影響電網的其他用電設備的正常運行。然而現有的起重設備起升機構重載下降時，重力勢能會通過電機轉變為電能，大部分起重機械將這部分電能通過電阻發熱消耗，造成極大能量浪費。因此，為了能實現大載荷情況下，平穩、可靠的啟動設備，減少設備的運行成本，降低設備的故障維修率，就需要研發一種可回收利用起重設備起升機構勢能的節能電機，在節能的同時減少電機啟動電流，確保電機設備的正常運行。
[0004]同時，目前的起重設備所處的工作環境中，現場貨物灰塵較大，并且容易形成嚴重的腐蝕，從而降低了起重機械電氣元件的可靠性，導致故障發生，為降低起重機械發生事故的概率，就需要監控起重機械的運行狀態，增加起重機械的安全保護裝置。
[0005]因此，就需要研制一種具有安全保護裝置，并用于起重設備的節能電機。

【發明內容】

[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于起重設備的節能電機，包括直流電機、外接電源、直流調速器、電機激勵動態控制器、儲能單元，所述直流電機一端與起重設備的起升機構相連，所述直流電機另一端與所述外接電源相連，所述外接電源用于為所述直流電機工作提供電能，所述直流電機用于控制起升機構的上升或下降；
所述直流電機的數量為兩臺，每臺所述直流電機均由主電機和輔電機組成，兩臺所述直流電機的主電機采用同軸相連，形成同軸組態主電機，兩臺所述直流電機的輔電機采用同軸相連，形成同軸組態輔電機；
所述直流調速器與所述同軸組態主電機相連，所述直流調速器用于控制所述同軸組態主電機的工作，所述電機激勵動態控制器的一端與所述同軸組態輔電機相連，所述電機激勵動態控制器的另一端與所述儲能單元相連，所述電機激勵動態控制器用于控制所述同軸組態輔電機工作，所述儲能單元用于儲存和釋放電能。
[0007]優選地，當所述起升機構下降時，所述直流調速器控制所述同軸組態主電機不工作，所述電機激勵動態控制器控制所述同軸組態輔電機工作，所述同軸組態輔電機將所述起升機構下降時的勢能轉化為電能，并將所述電能儲存至所述儲能單元中。
[0008]具體地，當所述起升機構上升時，所述同軸組態主電機和所述同軸組態輔電機同時驅動所述起升機構；所述直流調速器控制所述同軸組態主電機工作，所述同軸組態主電機工作消耗所述外接電源中的電能，所述電機激勵動態控制器控制所述同軸組態輔電機工作，所述同軸組態輔電機工作消耗所述儲能單元中的電能。
[0009]可選地，所述具有節能電機的起重設備還包括安全保護裝置。
[0010]具體地，所述安全保護裝置包括起重量超載保護器、下降超速保護裝置。
[0011]進一步地，所述下降超速保護裝置包括速度傳感器、報警器，所述速度傳感器用于識別所述同軸組態輔電機的轉速。
[0012]具體地，所述報警器為語音報警器或聲光報警器。
[0013]可選地，所述儲能單元為超級電容。
[0014]本發明的一種用于起重設備的節能電機，具有如下有益效果:
1.本發明采用的每臺組態直流電動機都由同軸的主電機和輔電機組成，在起重設備的起升機構下降時，同軸主電機不工作，控制同軸輔電機工作，并將勢能轉化為電能儲存在儲存單元內；在起重設備的起升機構上升時，控制同軸主電機和輔電機同時工作，輔電機工作消耗儲存單元內的電能。這樣采用兩套電機分步進行工作，突破了以往傳統的節能思路，回收的勢能轉化的電能不回饋電網，也不與電源系統合并，而是通過一套相對獨立的電機系統進行勢能的回收、儲存及循環利用，達到節約能源、降低使用成本的目的。
[0015]2.通過組態同軸輔電機將勢能轉換的電能無需經過逆變直接進行回收，不用逆變裝置，簡化電控線路，提高可靠性及降低制造成本。將回收的電能采用可靠性高、循環使用壽命長、能量轉換效率高的超級電容進行儲存，并不是回饋到國家電網上，對電網無污染，對其他外圍設備無干擾，是將能量進行清潔儲存，起升機構可自循環利用該能量，降低設備使用成本。
[0016]3.通過組態同軸輔電機將超級電容儲存的電能轉換為動能與主電機的動能共同驅動機構，是將系統回收、儲存的能量進行動能的合并及利用，不是將系統回收、儲存的能量進行電能合并后再轉換成動能進行利用。不同的動能合并容易，利用簡單，系統可靠性高，制造成本低；不同的電能合并困難，利用復雜，系統可靠性低，制造成本高。
[0017]4.本發明在起重設備上加裝安全保護裝置，安全保護裝置包括起重量超載保護器、下降超速保護裝置，起重量超載保護器能夠在起升機構加載重物超重時，直流調速器控制同軸組態主電機停止工作；下降超速保護裝置能夠在所述起升機構下降速度超速時，電機激勵動態控制器控制所述同軸組態輔電機停止工作，并通過報警器發出報警信號，防止下降速度過快引發不必要的損失。
[0018]5.本發明提供的一種可回收利用起重設備起升機構勢能的節能電機，在節能的同時減少電機啟動電流，確保電機設備的正常運行，實現了在大載荷情況下，平穩、可靠的啟動設備，減少了設備的運行成本，降低了設備的故障維修率。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。
[0020]圖1是本發明實施例提供的一種用于起重設備的節能電機的結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0022]實施例一:
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于起重設備的節能電機，包括直流電機、外接電源、直流調速器、電機激勵動態控制器、儲能單元，所述直流電