[發(fā)明專利]一種帶式輸送機(jī)變頻傳動的功率平衡調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078099.8
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102616531A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永剛;趙向南;常紅星;李洪濤;郭麗麗
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);漯河恒義達(dá)電氣設(shè)備有限公司
• 主分類號: B65G23/24
• 分類號: B65G23/24
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及帶式輸送機(jī)變頻傳動的功率平衡調(diào)節(jié)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著帶式輸送機(jī)向長距離、大運量、高速度及高可靠性的方向發(fā)展，對機(jī)頭機(jī)尾驅(qū)動變頻電機(jī)的功率平衡調(diào)節(jié)已成為帶式輸送機(jī)變頻調(diào)速自動控制系統(tǒng)的核心技術(shù)問題，并關(guān)系到帶式輸送機(jī)工作的動態(tài)穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)的雙機(jī)變頻拖動方案中，一般采用變頻器的主從控制功能，即將一臺變頻器設(shè)定為主變頻器，另一臺設(shè)定為從變頻器，主從變頻器之間采用RS485通訊，主變頻器頻率由計算機(jī)或變頻器面板設(shè)定，從變頻器頻率采用“頻率跟蹤+電位器微調(diào)”的設(shè)定模式，以此實現(xiàn)主從變頻器運行時的輸出轉(zhuǎn)速一致及功率平衡。由于從變頻器需要輔助電位器微調(diào)，因此該調(diào)節(jié)方法不能算作真正的閉環(huán)自動調(diào)節(jié)，而且效果不佳。

這種控制方案主從變頻器之間采用RS485通訊，雖然RS485也是總線制通訊方式，但會在1200米通訊距離左右而形成信號衰減，因此對長距離帶式輸送機(jī)的情況，若仍采用RS485通訊，系統(tǒng)需要另外串接RS485光電隔離中繼器來做信號放大，如果距離更遠(yuǎn)，那么就需要在每個RS485信號衰減處安裝RS-485光隔中繼器來解決信號傳輸問題。但這種解決方案有個重要的問題需要解決，因為每加一個RS485光電隔離中繼器，那么都需要在串接位置給中繼器載入用以驅(qū)動的外接電源，而各種各樣的應(yīng)用中，有時并不是每個衰減點都有可能方便的接入電源。基于這個現(xiàn)狀，也有的控制系統(tǒng)采用光纖通訊的方式，但這個方案明顯存在著布線昂貴，接口設(shè)備通常價格也比較高的問題。

另外，傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)驅(qū)動電機(jī)的功率平衡方法多采用轉(zhuǎn)矩傳感器或電流、電壓傳感器采集電機(jī)傳動系統(tǒng)參數(shù)，會因傳感器的精度問題，使控制系統(tǒng)的控制精度有一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種帶式輸送機(jī)變頻傳動的功率平衡調(diào)節(jié)方法，用以解決現(xiàn)有功率調(diào)節(jié)方法效果不佳的問題。另外，本發(fā)明還提供了一種帶式輸送機(jī)變頻傳動系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方法方案是：一種帶式輸送機(jī)變頻傳動的功率平衡調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟：

1）使機(jī)頭變頻器以頻率fs1運行，

2）使機(jī)尾變頻器以頻率fs2運行，fs2=K*fs1+f(t)，其中K是基于設(shè)備正常運行時的頻率校正系數(shù)，f(t)是根據(jù)運行過程中機(jī)頭變頻器和機(jī)尾變頻器的輸出功率差的百分率計算確定的頻率微調(diào)值。

步驟2）中頻率微調(diào)值f(t)按如下方式確定：每隔△t的時間周期計算一次f(t)，連續(xù)兩次的頻率微調(diào)值分別為f(t+△t)與?f(t)，而且f(t+△t)=?f(t)+N△f，開機(jī)時，K=1，f(t)=0，其中N是根據(jù)系統(tǒng)反映速度及工藝要求確定的頻率微調(diào)固定系數(shù)，△f是機(jī)尾變頻器的連續(xù)兩次采樣頻率值之差，初始時△f=0；每隔△t，比較△P%與△Pset%，△P%為機(jī)頭變頻器和機(jī)尾變頻器的輸出功率差的百分率，△Pset%為設(shè)定值；如果∣△P%∣≥△Pset%，若△P%＜0：則N為負(fù)；若△P%＞0：則N為正；如果∣△P%∣＜△Pset%，則N=0。

機(jī)頭變頻器與機(jī)尾變頻器正常運行，每當(dāng)正常運行了一段設(shè)定時間，就記錄此時機(jī)頭變頻器頻率fs1，機(jī)尾變頻器頻率fs2和該段時間內(nèi)的頻率校正系數(shù)K1，重新確定繼續(xù)運行的頻率校正系數(shù)K，K=（K1+fs2/fs1）/2。

本發(fā)明的系統(tǒng)方案是：一種帶式輸送機(jī)變頻傳動系統(tǒng)，包括機(jī)尾變頻器，還設(shè)有一個控制連接機(jī)尾變頻器的PLC，所述PLC與機(jī)頭變頻器通訊連接，或者通過工控計算機(jī)與機(jī)頭變頻器通訊連接；所述PLC用于對機(jī)尾變頻器進(jìn)行功率平衡調(diào)節(jié)；機(jī)頭變頻器以頻率fs1運行時，PLC控制機(jī)尾變頻器以頻率fs2運行，fs2=K*fs1+f(t)，其中K是基于設(shè)備正常運行時的頻率校正系數(shù)，f(t)是根據(jù)運行過程中機(jī)頭變頻器和機(jī)尾變頻器的輸出功率差的百分率△P%計算確定的頻率微調(diào)值。

頻率微調(diào)值f(t)按如下方式確定：每隔△t的時間周期計算一次f(t)，連續(xù)兩次的頻率微調(diào)值分別為f(t+△t)與?f(t)，而且f(t+△t)=?f(t)+N△f，開機(jī)時，K=1，f(t)=0，其中N是根據(jù)系統(tǒng)反映速度及工藝要求確定的頻率微調(diào)固定系數(shù)，△f是機(jī)尾變頻器的連續(xù)兩次采樣頻率值之差，初始時△f=0；每隔△t，比較△P%與△Pset%，△P%為機(jī)頭變頻器和機(jī)尾變頻器的輸出功率差的百分率，△Pset%為設(shè)定值；如果∣△P%∣≥△Pset%，若△P%＜0：則N為負(fù)；若△P%＞0：則N為正；如果∣△P%∣＜△Pset%，則N=0。