[發(fā)明專(zhuān)利]變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310646734.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103615026A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚振南;劉曉星;喬建強(qiáng);吉孟蘭;馬兵;潘麗珍;岳海峰;范喜斌;毛保健;職彥;王柏強(qiáng);李芬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原重工股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E02F3/43
• 分類(lèi)號(hào): E02F3/43
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 張然;李昕巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦用電鏟，尤其涉及一種變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

礦用電鏟主要用于露天礦的開(kāi)采，類(lèi)型為正鏟。礦用電鏟的工作特點(diǎn)是電鏟由下向上強(qiáng)制切土，挖掘力大，工作效率高，但在遇到較大阻力時(shí)，提升轉(zhuǎn)速就會(huì)大幅下降，此種現(xiàn)象一般稱(chēng)為“堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象”。這時(shí)就需電鏟司機(jī)操作控制器，控制推壓停止或推壓桿回抽，才能完成裝車(chē)，由于存在這種“停滯以及回抽”的操作，使得裝車(chē)動(dòng)作不連貫，司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，且影響電鏟的效率。

現(xiàn)有的礦用電鏟雖然在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了提升力和推壓力的配合，但它只是按特定位置以及特定載荷得出的結(jié)果，在不同的工況和環(huán)境下，這種按特定位置以及特定載荷設(shè)計(jì)的電鏟，不適用所有工況，使得電鏟的工作過(guò)程依然存在上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有的礦用電鏟的堵轉(zhuǎn)問(wèn)題。

本發(fā)明的變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)，一推壓電機(jī)，用于控制電鏟的推壓機(jī)構(gòu)動(dòng)作；一提升電機(jī)，用戶(hù)控制電鏟的提升機(jī)構(gòu)動(dòng)作；一提升電機(jī)變頻器，用于控制該提升電機(jī)；一推壓電機(jī)變頻器，用于控制該推壓電機(jī)；一PLC，與操作臺(tái)以及變頻器連接，用于根據(jù)操作臺(tái)的指令，控制該推壓電機(jī)變頻器以及該提升電機(jī)變頻器；其中，該推壓電機(jī)變頻器控制該推壓電機(jī)的輸出力矩，該推壓電機(jī)的輸出力矩的限幅值為：

T_推壓限幅=T_額定????V_推給≤0或V_提給≤0??(2)

其中，V_提給為該提升電機(jī)的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，V_提給>0時(shí)提升向上；V_推給為該推壓電機(jī)的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，V_推給>0時(shí)推壓向前；V_提實(shí)為提升電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，V_提額定為該提升電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，T_推壓限幅為推壓電機(jī)的輸出力矩限幅值，T_額定為推壓電機(jī)的額定力矩，K₁與K₂為大于0的比例系數(shù)。

本發(fā)明變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該P(yáng)LC能夠獲得該V_提給以及V_提實(shí)，并計(jì)算該T_推壓限幅，并根據(jù)該T_推壓限幅的計(jì)算結(jié)果，向該推壓電機(jī)變頻器發(fā)送控制指令，以控制該推壓電機(jī)的輸出力矩。

本發(fā)明變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，還包括回轉(zhuǎn)電機(jī)，用于控制電鏟的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作；回轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器，用于控制該回轉(zhuǎn)電機(jī)。

本發(fā)明變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該推壓電機(jī)變頻器控制該推壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速，該推壓電機(jī)變頻器轉(zhuǎn)速實(shí)際給定值V推變給為：

V_推變給=0～-100%V_額定，V_提給>0，V_推給>0，T_推壓限幅<10%??(3)

V_推變給=V_推給，??V_推給≤0或V_提給≤0或T_推壓限幅≥10%??(4)

其中，上述公式(3)中0～-100%V_額定表示V_推變給在0～-100%V_額定范圍內(nèi)由該P(yáng)LC進(jìn)行一具體值的設(shè)定。

本發(fā)明變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，1>K₁>0.4且1>K₂>0.6，挖掘物料硬度越大，K₁與K₂的值越大。

本發(fā)明變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該電鏟向前推壓時(shí)，該提升電機(jī)速度差控制該推壓電機(jī)的推壓力矩限幅。

本發(fā)明還提供了一種變頻調(diào)速的礦用電鏟挖掘作業(yè)的控制方法，其中包括：通過(guò)推壓電機(jī)控制電鏟推壓動(dòng)作；通過(guò)提升電機(jī)控制電鏟提升動(dòng)作；通過(guò)推壓電機(jī)變頻器控制推壓電機(jī)；通過(guò)提升電機(jī)變頻器控制提升電機(jī)；其中，控制該推壓電機(jī)的輸出力矩為：

T_推壓限幅=T_額定????V_推給≤0或V_提給≤0??(2)