一種電動葫蘆能效測試系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種電動葫蘆能效測試系統，屬于起重設備能效測試技術領域。所述系統包括：UPS電源、PLC、工控計算機、控制轉接箱、調壓器、電流互感器、電能表和激光測距儀。本實用新型專利技術提供的電動葫蘆能效測試系統，具有操作方便、測量精度高等優點，能夠滿足不同類型、不同功率的電動葫蘆能效測試的需求，通用性強，自動化程度高，提高了測量精度，能最大限度地減少使用者的勞動強度。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及起重設備能效測試
，特別涉及一種電動葫蘆能效測試系統。
技術介紹
電動葫蘆是一種輕小型起重設備，具有體積小、自重輕、操作簡單及使用方便等特點，被廣泛應用于工礦企業、倉儲碼頭等場所。隨著近些年國家對節能減排的重視，電動葫蘆的能耗也越來越受到關注。目前國內外還沒有針對電動葫蘆能效測試的標準和專用的測試系統。電動葫蘆能效測試的主要難點在于：1)能效值的定義；電動葫蘆的實際工況包括起升、停止和下降，其中所涉及的能量轉換包括電能與機械能、機械能與動能、以及動能與位能，能量損耗包括電機能量損耗、減速器及制動器工作過程的能量損耗；由于能量損耗還包括電氣部分損耗和機械傳遞過程中的損耗等，因此能效值的定義和計算均是難題。2)由于電動葫蘆在下降制動過程中會產生一定的制動下滑量，因此在電動葫蘆升降過程中載荷會越來越低，并最終降落到地面，從而影響能效測試結果的準確性。
技術實現思路
為了解決現有電動葫蘆能效測試缺乏標準、能效值無法確定及測試結果準確性差等問題，本技術提供了一種電動葫蘆能效測試系統，包括UPS電源、PLC、工控計算機、控制轉接箱、調壓器、電流互感器、電能表和激光測距儀；所述UPS電源分別與PLC、工控計算機和電能表電連接；所述PLC分別與工控計算機和控制轉接箱電連接；所述激光測距儀與工控計算機電連接；所述電能表分別與工控計算機、調壓器和電流互感器電連接；所述電流互感器分別與調壓器和電動葫蘆電連接；所述控制轉接箱與電動葫蘆電連接。所述系統還包括外部三相電源，所述外部三相電源分別與所述UPS電源及調壓器電連接。本技術提供的電動葫蘆能效測試系統，采用PLC與工控計算機結合的方案，具有操作方便、測量精度高等優點，能夠滿足不同類型、不同功率的電動葫蘆能效測試的需求，通用性強，自動化程度高，提高了測量精度，能最大限度地減少使用者的勞動強度。附圖說明圖1是使用本技術實施例提供的電動葫蘆能效測試系統進行能效測試的過程示意圖；圖2是本技術實施例提供的電動葫蘆能效測試系統的結構原理圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本技術技術方案作進一步描述。電動葫蘆是用于將一定載荷提升到一定位置的起重設備。在載荷上升過程中，電動葫蘆的能量消耗主要是電能，即接入電動葫蘆的三相交流電的電能，電機運行會消耗一部分能量、減速器及制動器的制動摩擦也會產生能量損耗，載荷最終被提升到指定位置。因此，實際用于實現載荷提升所消耗的能量才是電動葫蘆能效問題關注的重點。在本技術實施例中給出如下定義：將規定載荷提升至規定位置時克服重力所做的功被稱為有效能，將此過程中消耗的電能稱為供給能。本技術實施例電動葫蘆的能效值定義為：在預設工作周期內(通常取10個工作周期)有效能與供給能的比值。參見圖2，本技術實施例提供了一種電動葫蘆能效測試系統，包括：UPS電源201、PLC(可編程序控制器)202、工控計算機203、控制轉接箱204、調壓器205、電流互感器206、電能表207和激光測距儀208。其中：UPS電源分別與PLC、工控計算機和電能表電連接，用于提供穩定的電源；PLC通過以太網與工控計算機連接，用于實現與工控計算機的通訊；PLC通過控制轉接箱與電動葫蘆電連接，用于控制電動葫蘆的升降；電動葫蘆的電源線和控制線分別與控制轉接箱電連接；激光測距儀通過RS422數據線與工控計算機的RS422通訊接口連接，用于將測得的規定載荷起升的位移值傳輸給工控計算機；電能表通過RS485數據線與工控計算機的RS485通訊接口連接，以及電能表分別與調壓器和電流互感器電連接，用于根據調壓器輸出的電壓值及電流互感器的電流值，計算出電能值，并將該電能值傳輸給工控計算機；電流互感器分別與調壓器和電動葫蘆電連接，用于測量電動葫蘆的工作電流；調壓器用于調節電動葫蘆的輸入電壓，以適應不同規格的電動葫蘆及相關的試驗工況；工控計算機用于根據獲得的電能值和規定載荷的起升高度值，計算出電動葫蘆的能效值，并將能效值存入數據庫，通過數據庫進行數據儲存并生成報表，以便進行查詢與打印。在實際應用中，為了保證UPS電源及調壓器的連續穩定工作，需要將外部三相電源209接入UPS電源及調壓器。本實施例的電動葫蘆能效測試系統是在額定電壓和額定載荷下進行的，調壓器用于調節電動葫蘆的輸入電壓，調壓器的輸出動力線分別接入電能表的電壓端和電流互感器的輸入端，電流互感器的輸出端接入電能表。電能表用于根據電動葫蘆的輸入電壓及電流，計算得到電能值。工控計算機可將電壓、電流、頻率及電能值進行實時顯示。電能表具有2路無源數字量輸入點，分別作為與PLC控制電動葫蘆上升和下降動作的握手信號。激光測距儀可安裝在電動葫蘆的載荷正上方，并通過通訊接口與工控計算機連接，使載荷起升的高度值實時的顯示在工控計算機上。測試時將被測電動葫蘆的控制線及電源線接入控制轉接箱中。在工控計算機上選擇工作制和測量次數(或自定義運行周期和次數)，先將載荷提升到一定高度，待載荷停止后，再在工控計算機上選擇測量，系統將按照選擇的工作制和次數(或自定義運行周期和次數)進行自動上升、停止、下降、停止的循環。開始命令發出后，系統先讀取當前載荷的高度值，然后開始上升運行；載荷按電動葫蘆的工作制上升預定時間后停止，系統再次讀取當前載荷的高度值，并讀取電能表傳輸到工控計算機的電能值，系統分別計算得到有效能與供給能，并自動計算出能效值。每次循環能效值均自動計算并顯示和存儲。在循環過程中，當激光測距儀測得的規定載荷起升的起始位移大于預設測量低位時，表明載荷的高度過低；在下一個循環開始之前，系統會通過程序控制將載荷自動提升后再進行下一循環的起升。提升過程中所產生的供給能和有效能系統會自動扣除，整個測量過程無需人為干預。在全部循環完成后，系統能自動計算能效的平均值。試驗數據存儲在計算機的數據庫中，可以方便的進行調用和打印，有利于跟蹤電動葫蘆的能效情況，方便企業根據能效值來改進電動葫蘆的性能，提高市場競爭力。圖1示出了使用上述電動葫蘆能效測試系統進行電動葫蘆能效測試的過程，包括如下步驟：步驟101：將位移測量設備安裝在規定載荷的正上方，并將電能測量設備與電動葫蘆電源進線端的三相交流電輸入端連接。在實際應用中，位移測量設備采用激光測距儀，電能測量設備可采用電能表。基于試驗過程安全的考慮，激光測距儀通常安裝在規定載荷的正本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動葫蘆能效測試系統，其特征在于，包括UPS電源、PLC、工控計算機、控制轉接箱、調壓器、電流互感器、電能表和激光測距儀；所述UPS電源分別與PLC、工控計算機和電能表電連接；所述PLC分別與工控計算機和控制轉接箱電連接；所述激光測距儀與工控計算機電連接；所述電能表分別與工控計算機、調壓器和電流互感器電連接；所述電流互感器分別與調壓器和電動葫蘆電連接；所述控制轉接箱與電動葫蘆電連接。

【技術特征摘要】
1.一種電動葫蘆能效測試系統，其特征在于，包括UPS電源、PLC、工控
計算機、控制轉接箱、調壓器、電流互感器、電能表和激光測距儀；所述UPS
電源分別與PLC、工控計算機和電能表電連接；所述PLC分別與工控計算機和
控制轉接箱電連接；所述激光測距儀與工控計算機電連接；所述電能...

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧原，袁方定，王順亭，滕啟斯，包波，陶天華，
申請(專利權)人：北京起重運輸機械設計研究院，
類型：新型
國別省市：北京;11