[發(fā)明專利]多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的恒壓頻比控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310077773.5
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103112702A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏學(xué)森;劉明光;郭少明
• 申請（專利權(quán)）人: 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B65G43/00
• 分類號: B65G43/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的恒壓頻比控制系統(tǒng)及方法，更具體的說，尤其涉及一種可有效保證各電動機(jī)輸出的功率基本一致的多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的恒壓頻比控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

國內(nèi)現(xiàn)有大多數(shù)皮帶輸送機(jī)都采用工頻拖動，較少使用變頻器驅(qū)動。由于電機(jī)長期工頻運行加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運輸機(jī)運行起來耗能較高，非常不經(jīng)濟(jì)；同時由于電機(jī)無法采用軟起軟停，在機(jī)械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機(jī)械的磨損；還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護(hù)等問題都會給企業(yè)帶來很大數(shù)額的費用問題。這與現(xiàn)在創(chuàng)建環(huán)境型、節(jié)能型、友好型社會是不相符合的。因此，皮帶輸送機(jī)進(jìn)行變頻改造對節(jié)約社會能源、增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都具有非常現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。

現(xiàn)階段，在采用變頻器驅(qū)動多電機(jī)拖動的皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)中，多用一臺功率較大的變頻器來同時驅(qū)動多臺電機(jī)。雖然變頻器輸出的頻率對于每臺電機(jī)是相同的，由于滾筒尺寸、皮帶包角等因數(shù)的影響，導(dǎo)致各臺電機(jī)的實際輸出扭矩不盡相同，輸出功率亦不盡相同。降低了電機(jī)、皮帶的使用壽命，這也是變頻器在多機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較少的原因所在。

在多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)啟動過程中，若控制不當(dāng)，會導(dǎo)致電機(jī)輸出扭矩不一樣，甚至導(dǎo)致有的電機(jī)處在電動狀態(tài)，而有的電機(jī)處在發(fā)電狀態(tài)。對于變頻器來說，這種情況是致命的，當(dāng)電機(jī)為發(fā)電狀態(tài)時，會通過IGBT的續(xù)流二極管向電容充電，由于電容前端為二極管整流，能量流動不可逆，電容的電壓會越來越高，直至單元過壓保護(hù)。因此，選擇適當(dāng)?shù)目刂品绞?，使多機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)啟動、運行和停機(jī)過程中各個電機(jī)輸出扭矩一致是恒壓頻比控制型變頻器驅(qū)動多機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的關(guān)鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種可有效保證各電動機(jī)輸出的功率基本一致的多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的恒壓頻比控制系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的恒壓頻比控制系統(tǒng)，皮帶輸送機(jī)由多個規(guī)格相同的交流異步電動機(jī)驅(qū)動，其特別之處在于：所述恒壓頻比控制系統(tǒng)包括數(shù)目與交流異步電動機(jī)數(shù)目相等的變頻器，其中一臺變頻器為主機(jī)變頻器，其余為從機(jī)變頻器，主機(jī)變頻器實現(xiàn)與上位機(jī)的通訊；每個變頻器的電源輸入端與電網(wǎng)相連接，電源輸出端與相應(yīng)交流異步電動機(jī)的定子輸入端相連接；主機(jī)變頻器與從機(jī)變頻器之間經(jīng)通信線相連接，每臺變頻器均可檢測相應(yīng)交流異步電動機(jī)的有功電流。

本發(fā)明的多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的恒壓頻比控制系統(tǒng)，主機(jī)變頻器與從機(jī)變頻器之間的通信線為光纖通信線。采用光纖通信，提高了各變頻器之間的通信效率和可靠性。

本發(fā)明的多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的恒壓頻比控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括啟動過程、運行過程和停機(jī)過程，

所述啟動過程包括以下步驟：

a).接收開機(jī)信號并廣播，主機(jī)變頻器接收本機(jī)或上位機(jī)的開機(jī)信號，并經(jīng)通信線將開機(jī)信號廣播給所有的從機(jī)變頻器，以便從機(jī)變頻器開機(jī)；b).恒壓頻比啟動，主機(jī)變頻器從0Hz開始，根據(jù)設(shè)定的加速時間T1，逐漸加速至設(shè)定的頻率f，按照恒壓頻比控制方式輸出電壓，以控制相應(yīng)的電動機(jī)啟動；主機(jī)變頻器在啟動的過程中，不斷地將自身的運行頻率和有功電流通過通信線廣播給所有的從機(jī)變頻器；c).從機(jī)變頻器的運行，從機(jī)變頻器將主機(jī)變頻器發(fā)送而來的頻率作為自身的運行頻率，按照恒壓頻比的控制方式輸出電壓至相應(yīng)的電動機(jī)，以使所有的交流異步電動機(jī)按照基本一致的頻率運行，執(zhí)行步驟d)；d).有功電流檢測，從機(jī)變頻器判斷自身輸出的有功電流與主機(jī)變頻器發(fā)送而來的有功電流，是否在允許范圍內(nèi)；如果兩有功電流在允許范圍內(nèi)，則從機(jī)變頻器保持當(dāng)前的頻率運行；如果兩有功電流的差值超出了允許范圍，則執(zhí)行步驟e)；e).從機(jī)變頻器的頻率調(diào)整，從機(jī)變頻器按照恒壓頻比的控制方式通過調(diào)整自身的頻率，來達(dá)到自身輸出的有功電流與主機(jī)發(fā)過來的有功電流之差在允許范圍內(nèi)；f).主機(jī)變頻器達(dá)到設(shè)定頻率f，從機(jī)變頻器跟隨主機(jī)變頻器的運行頻率、有功電流運行，多電機(jī)拖動皮帶輸送機(jī)的啟動過程完成；

所述運行過程包括以下步驟：