帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法及裝置的製作方法
2023-05-25 10:56:06
專利名稱：帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械工程領域，更具體地，涉及ー種帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法及裝置。
背景技術：
隨著電子技術的逐步發展，越來越多的大型帶式輸送機採用變頻器進行驅動和控制，以實現軟啟動、軟停止和多帶速運行的功能要求。然而，實際應用中，輸送機系統的負載特性會隨著環境溫度高低和載料段的不同而變化，如何將變頻器驅動特性較硬、過載能力遠遠小於電機過載能力的特性與負載特性相匹配，避免出現電機過熱、變頻器過載跳閘和系統運行不穩定等現象，達到系統各電機負荷平衡一直是各個用戶和設備供應商關注的要點。 現有的技術中，在多電機變頻驅動過程中，設備的啟動、運行和停止均採用同一條速度曲線。上述的驅動控制方式，雖然控制相對簡單，但是，控制和驅動特性固定，從而無法自動適應使用當中負載變化的狀態，經常會出現電機過熱跳閘或變頻器過載的狀況，影響設備的正常使用。
發明內容
本發明g在提供一種帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法及裝置，能夠解決現有技術中帶式輸送機無法自動適應使用當中的負載變化的問題。根據本發明的ー個方面，提供了一種帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法，包括判斷帶式輸送機的主電機和從電機的負荷是否平衡；當主電機與從電機的負荷差值超過預設值時，對主電機和/或從電機的負荷進行調整，當主電機與從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，則停止對主電機和/或從電機的負荷進行調整。優選地，對主電機和/或從電機的負荷進行調整，包括根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整。優選地，根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整，包括如果帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷，則減小從電機的變頻器的加速時間。優選地，根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整，包括如果帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷，則增大從電機的變頻器的加速時間。優選地，根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整，包括如果帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷，則減小主電機的變頻器的給定速度。優選地，根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整，包括如果帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷，則減小從電機的變頻器的給定速度。優選地，根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整，包括如果帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷，則增大從電機的變頻器的減速時間。優選地，根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整，包括如果帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷，則減小從電機的變頻器的減速時間。根據本發明的另ー個方面，提供了一種帶式輸送機多電機變頻驅動控制裝置，包括數據採集器，用於分別採集帶式輸送機的主電機和從電機的負荷參數；PLC控制器，用於根據負荷參數確定主電機和從電機的負荷是否平衡，在主電機與從電機的負荷差值超過 預設值的情況下，對主電機和/或從電機的負荷進行調整，在主電機與從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，停止對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整。優選地，PLC控制器包括第一調整模塊，用於在帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷的情況下，減小從電機的變頻器的加速時間；第二調整模塊，用於在帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷的情況下，増大從電機的變頻器的加速時間；第三調整模塊，用於在帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷的情況下，減小主電機的變頻器的給定速度；第四調整模塊，用於在帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷的情況下，減小從電機的變頻器的給定速度；第五調整模塊，用於在帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷的情況下，減小從電機的變頻器的減速時間；第六調整模塊，用於在帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷的情況下，増大從電機的變頻器的減速時間；第七調整模塊，用於在帶式輸送機處於以上六種階段，當主電機與從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，停止對主電機和從電機的負荷進行調整。優選地，負荷參數包括主電機和從電機的變頻器輸出電流，或者主電機和從電機的變頻器輸出功率。優選地，數據採集器還用於採集主電機和從電機的速度，並將採集的速度數據輸入PLC控制器。在本發明中，通過對帶式輸送機的主電機和從電機負荷不平衡狀態進行調節，從而自動適應運行中負荷變化的情況，以保證設備的穩定運行。
附圖用來提供對本發明的進ー步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I示出了本發明實施例的帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法流程圖；圖2示出了本發明實施例的帶式輸送機多電機變頻驅動控制裝置結構框圖；圖3示出了本發明實施例一的帶式輸送機多電機變頻驅動原理示意圖；圖4示出了本發明實施例ー的負荷調節速度曲線示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本發明。圖I示出了本發明實施例的帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法流程圖。如圖I所示，該方法包括以下步驟步驟S102，判斷帶式輸送機的主電機和從電機的負荷是否平衡。步驟S104，當主電機與從電機的負荷差值達到預設值時，對主電機和/或從電機的負荷進行調整；步驟S106，當主電機與從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，停止對主電機和從電機的負荷進行調整。
在本實施例中，通過對帶式輸送機的主電機和從電機負荷不平衡狀態進行調節，從而使得帶式輸送機自動適應運行中負荷變化的情況，以保證設備的穩定運行。其中，在步驟S104中，可根據帶式輸送機當前所處的不同運行階段對主電機和/或從電機的負荷進行對應的調整。其中，具體的調整方式包括如果帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷，則減小從電機的變頻器的加速時間。如果帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷，則增大從電機的變頻器的加速時間。如果帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷，則減小主電機的變頻器的給定速度。如果帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷，則減小從電機的變頻器的給定速度。如果帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷，則增大從電機的變頻器的減速時間。如果帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷，則減小從電機的變頻器的減速時間。通過上述的調節方式以達到主電機和從電機負荷平衡。圖2示出了本發明實施例的帶式輸送機多電機變頻驅動控制裝置結構框圖。如圖2所示，該控制裝置包括數據採集器10，用於分別採集帶式輸送機的主電機和從電機的負荷參數；PLC控制器20，用於根據負荷參數確定主電機和從電機的負荷是否平衡，在主電機和從電機的負荷差值達到預設值的情況下，對主電機和/或從電機的負荷進行調整，當主電機與從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，則停止對主電機和/或從電機的負荷進行調整。數據採集器10與PLC控制器20耦合，將所採集的數據輸入至PLC控制器20。其中，負荷參數包括主電機和從電機的變頻器輸出電流，或者主電機和從電機的變頻器輸出功率。其中，PLC控制器20包括第一調整模塊21，用於在帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷的情況下，減小從電機的變頻器的加速時間；第二調整模塊22，用於在帶式輸送機處於啟動階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷的情況下，増大從電機的變頻器的加速時間；第三調整模塊23，用於在帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷的情況下，減小主電機的變頻器的給定速度；第四調整模塊24，用於在帶式輸送機處於定速運行階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷的情況下，減小從電機的變頻器的給定速度；第五調整模塊25，用於在帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷大於從電機的負荷的情況下，増大從電機的變頻器的減速時間；第六調整模塊26，用於在帶式輸送機處於停止階段，並且主電機負荷小於從電機的負荷的情況下，減小從電機的變頻器的減速時間；第七調整模塊27，當主電機與從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，則停止對主電機和/或從電機的負荷進行調整。優選地，數據採集器10還用於採集主電機和從電機的實時速度，並將所採集的速度數據輸出至PLC控制器20，用於PLC控制器20對主電機和從電機的調節。實施例一本實施例提供了一種帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法。主要針對於輸送機啟動，停止及定速運行階段的負荷分配的不平衡的狀態進行調節，以保證設備的穩定運行。其主要實施方法如下(本實施例以雙電機，兩點驅動為例進行描迷) 圖3示出了本發明實施例一的帶式輸送機多電機變頻驅動原理示意圖。如圖3所示，該帶式輸送機包括兩臺電機，其中，在兩臺電機中輸送方向側的那臺電機為主控電機，而控制該電機的變頻器為主變頻器，另ー側的電機為從電機，其變頻器為從變頻器。分別將兩臺變頻器的實際電流數據和實際速度數據輸入到PLC控制系統，並以實時電流的差值為負荷不平衡進入調整模式的基本判定條件。根據設備的實際情況，將電流差值分為多段區間，分別設置為負荷調整大區間，負荷調小區間和不調整區間。當然，也可以通過採集變頻器的輸出功率來替代採集變頻器的輸出電流，來完成對於實時負荷的檢測。根據輸送機所處的運行狀態設置不同的調節方法其中，在帶式輸送機啟動和停止階段，採用更改變頻器的加速時間的為調整負荷平衡調整的基本手段；在帶式輸送機停止階段，採用更改變頻器的減速時間的方法為調整負荷平衡調整的基本手段；在輸送機定速運行階段採用調整速度給定的方法為調整負荷平衡調整的基本手段。PLC系統根據採集的兩臺電機實時電流值的比較關係，調整加減速曲線或速度給定值。圖4示出了本發明實施例ー的負荷調節速度曲線示意圖。如圖4所示，在正常情況下，主電機的啟動、定速運行和停止階段分別按照速度曲線1、2、和3運行；從電機的啟動、定速運行和停止階段分別按照速度曲線12、14、和17運行。當主電機和從電機在運行過程中出現負荷不平衡時，通過調整主電機和/從電機的負荷以達到負荷均衡，具體調整方式如圖4所示在啟動階段，如果主電機負荷大於從電機，則主變頻器按照曲線I運行，從電機按照11號曲線運行；如果主電機負荷小於從電機，則主變頻器按照曲線I運行，從電機按照13號曲線運行；如果主電機負荷基本等於從電機，則主變頻器按照曲線I運行，從電機按照12號曲線運行。在停止階段，如果主電機負荷大於從電機，則主變頻器按照曲線3運行，從電機按照18號曲線運行；如果主電機負荷小於從電機，則主變頻器按照曲線3運行，從電機按照16號曲線運行；如果主電機負荷基本等於從電機，則主變頻器按照曲線3運行，從電機按照17號曲線運行。
在定速運行階段，如果主電機負荷大於從電機，則主變頻器按照曲線4運行，從電機按照14號曲線運行；如果主電機負荷小於從電機，則主變頻器按照曲線2運行，從電機按照15號曲線運行；如果主電機負荷基本等於從電機，則主變頻器按照曲線2運行，從電機按照14號曲線運行在上述實施例中，曲線2和14分別為主電機和從電機在定速運行階段的速度給定曲線。曲線4和15分別為主電機和從電機在定速運行階段的速度調整曲線。曲線I和12分別為主電機和從電機在啟動階段的正常加速曲線。曲線11和13為從電機在啟動階段的調整加速曲線。曲線3和17分別為主電機和從電機在停止階段的正常減速曲線。曲線16和18為從電機在停止階段的調整減速曲線。在上述實施例中，帶式輸送機在啟動階段通過調整兩臺變頻器的加速時間來調整負荷的分配。帶式輸送機在停止階段通過調整兩臺變頻器的減速時間來調整負荷的分配。帶式輸送機在定速運行階段通過調整兩臺電機的給定速度來調整負荷的分配。 從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果通過對帶式輸送機的主電機和從電機負荷不平衡狀態進行調節，從而自動適應運行中負荷變化的情況，以保證設備的穩定運行。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法，其特徵在於，包括 判斷所述帶式輸送機的主電機和從電機的負荷是否平衡； 當所述主電機與所述從電機的負荷差值超過預設調整閥值時，對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整； 當所述主電機與所述從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，則停止對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整，包括 根據所述帶式輸送機當前所處的不同運行階段對所述主電機和/或所述從電機的負荷進打對應的調整。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在幹，根據所述帶式輸送機當前所處的不同運行階段對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行對應的調整包括 如果所述帶式輸送機處於啟動階段，並且所述主電機負荷大於所述從電機的負荷，則減小所述從電機的變頻器的加速時間。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據所述帶式輸送機當前所處的不同運行階段對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行對應的調整包括 如果所述帶式輸送機處於啟動階段，並且所述主電機負荷小於所述從電機的負荷，則增大所述從電機的變頻器的加速時間。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據所述帶式輸送機當前所處的不同運行階段對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行對應的調整包括 如果所述帶式輸送機處於定速運行階段，並且所述主電機負荷大於所述從電機的負荷，則減小所述主電機的變頻器的給定速度。
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在幹，根據所述帶式輸送機當前所處的不同運行階段對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行對應的調整包括 如果所述帶式輸送機處於定速運行階段，並且所述主電機負荷小於所述從電機的負荷，則減小所述從電機的變頻器的給定速度。
7.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據所述帶式輸送機當前所處的不同運行階段對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行對應的調整包括 如果所述帶式輸送機處於停止階段，並且所述主電機負荷大於所述從電機的負荷，則增大所述從電機的變頻器的減速時間。
8.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據所述帶式輸送機當前所處的不同運行階段對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行對應的調整包括 如果所述帶式輸送機處於停止階段，並且所述主電機負荷小於所述從電機的負荷，則減小所述從電機的變頻器的減速時間。
9.一種帶式輸送機多電機變頻驅動控制裝置，其特徵在於，包括 數據採集器，用於分別採集所述帶式輸送機的主電機和從電機的負荷參數； PLC控制器，用於根據所述負荷參數確定所述主電機和所述從電機的負荷是否平衡，在所述主電機與所述從電機的負荷差值超過預設值的情況下，對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整，當所述主電機與所述從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，則停止對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述PLC控制器包括 第一調整模塊，用於在所述帶式輸送機處於啟動階段，並且所述主電機負荷大於所述從電機的負荷的情況下，減小所述從電機的變頻器的加速時間； 第二調整模塊，用於在所述帶式輸送機處於啟動階段，並且所述主電機負荷小於所述從電機的負荷的情況下，增大所述從電機的變頻器的加速時間； 第三調整模塊，用於在所述帶式輸送機處於定速運行階段，並且所述主電機負荷大於所述從電機的負荷的情況下，減小所述主電機的變頻器的給定速度； 第四調整模塊，用於在所述帶式輸送機處於定速運行階段，並且所述主電機負荷小於所述從電機的負荷的情況下，減小所述從電機的變頻器的給定速度； 第五調整模塊，用於在所述帶式輸送機處於停止階段，並且所述主電機負荷大於所述從電機的負荷的情況下，增大所述從電機的變頻器的減速時間； 第六調整模塊，用於在所述帶式輸送機處於停止階段，並且所述主電機負荷小於所述從電機的負荷的情況下，減小所述從電機的變頻器的減速時間。
第七調整模塊，當所述主電機與所述從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，則停止對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整。
11.根據權利要求9或10所述的裝置，其特徵在於，所述負荷參數包括所述主電機和所述從電機的變頻器輸出電流，或者所述主電機和所述從電機的變頻器輸出功率。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述數據採集器還用於採集所述主電機和所述從電機的速度，並將採集的速度數據輸入所述PLC控制器。
全文摘要
本發明提供了一種帶式輸送機多電機變頻驅動控制方法及裝置，該方法包括判斷帶式輸送機的主電機和從電機的負荷是否平衡；當主電機與從電機的負荷差值超過預設值時，對主電機和/或從電機的負荷進行調整，在主電機與從電機的負荷差值到達預設停止調整區間時，則停止對所述主電機和/或所述從電機的負荷進行調整。在本發明中，通過對帶式輸送機的主電機和從電機負荷不平衡狀態進行調節，從而自動適應運行中負荷變化的情況，以保證設備的穩定運行。
文檔編號H02P5/46GK102769417SQ20121027748
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者馬傑 申請人:中聯重科物料輸送設備有限公司