[實用新型]多電機拖動皮帶輸送機的恒壓頻比控制系統

有效

• 申請號: 201320111251.8
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN203095050U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 魏學森;劉明光;郭少明
• 申請（專利權）人: 山東新風光電子科技發展有限公司
• 主分類號: B65G43/00
• 分類號: B65G43/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

?本實用新型涉及一種多電機拖動皮帶輸送機的恒壓頻比控制系統，更具體的說，尤其涉及一種可有效保證各電動機輸出的功率基本一致的多電機拖動皮帶輸送機的恒壓頻比控制系統。

國內現有大多數皮帶輸送機都采用工頻拖動，較少使用變頻器驅動。由于電機長期工頻運行加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運輸機運行起來耗能較高，非常不經濟；同時由于電機無法采用軟起軟停，在機械上產生劇烈沖擊，加速機械的磨損；還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護等問題都會給企業帶來很大數額的費用問題。這與現在創建環境型、節能型、友好型社會是不相符合的。因此，皮帶輸送機進行變頻改造對節約社會能源、增加企業的經濟效益都具有非常現實的經濟意義和社會意義。

現階段，在采用變頻器驅動多電機拖動的皮帶輸送機系統中，多用一臺功率較大的變頻器來同時驅動多臺電機。雖然變頻器輸出的頻率對于每臺電機是相同的，由于滾筒尺寸、皮帶包角等因數的影響，導致各臺電機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、皮帶的使用壽命，這也是變頻器在多機拖動皮帶輸送機系統中應用較少的原因所在。

在多電機拖動皮帶輸送機啟動過程中，若控制不當，會導致電機輸出扭矩不一樣，甚至導致有的電機處在電動狀態，而有的電機處在發電狀態。對于變頻器來說，這種情況是致命的，當電機為發電狀態時，會通過IGBT的續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。因此，選擇適當的控制方式，使多機拖動皮帶輸送機啟動、運行和停機過程中各個電機輸出扭矩一致是恒壓頻比控制型變頻器驅動多機拖動皮帶輸送機的關鍵所在。

本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種可有效保證各電動機輸出的功率基本一致的多電機拖動皮帶輸送機的恒壓頻比控制系統。

本實用新型的多電機拖動皮帶輸送機的恒壓頻比控制系統，皮帶輸送機由多個規格相同的交流異步電動機驅動，其特別之處在于：所述恒壓頻比控制系統包括數目與交流異步電動機數目相等的變頻器，其中一臺變頻器為主機變頻器，其余為從機變頻器，主機變頻器實現與上位機的通訊；每個變頻器的電源輸入端與電網相連接，電源輸出端與相應交流異步電動機的定子輸入端相連接；主機變頻器與從機變頻器之間經通信線相連接，每臺變頻器均可檢測相應交流異步電動機的有功電流。

本實用新型的多電機拖動皮帶輸送機的恒壓頻比控制系統，主機變頻器與從機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。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的恒壓頻比控制系統，在皮帶輸送機啟動、運行和停止的過程中，主機變頻器以恒壓頻比的方式控制頻率和電壓的輸出，并將自身的運行頻率、有功電流廣播給所有的從機變頻器；從機變頻器首先以接收的頻率按照恒壓頻比的方式運行，然后再通過調節自身的運行頻率，將自身的有功功率與主機變頻器發送的有功功率之差調節至允許范圍內；這樣，使得各個變頻器輸出頻率基本一致、各個電動機的運行頻率基本一致；也使得各個變頻器輸出有功電流基本一致、各個電動機輸出功率基本一致，從而保證了各個電機輸出扭矩基本一致，克服了由于滾筒尺寸、皮帶包角大小不一致導致電機同轉速但輸出扭矩不一致問題。

本實用新型的恒壓頻比控制系統，能夠使用恒壓頻比控制型變頻器驅動多機拖動皮帶輸送機，平穩地啟動、停機、以較高的效率變頻運行；在出現緊急情況時，可靠地保護電機、變頻器。

圖1為本實用新型的帶轉矩提升的恒壓頻比控制VF曲線示意圖；

圖2為本實用新型的恒壓頻比控制的交流異步電動機的機械特性示意圖；

圖2為本實用新型的恒壓頻比控制的交流異步電動機的機械特性示意圖；

圖3為本實用新型的多電機拖動皮帶輸送機的恒壓頻比控制系統的原理圖；

圖4為恒壓頻比變頻調速系統原理圖；

圖5為本實用新型的控制方法中主機變頻器的程序流程圖；

圖6為本實用新型的控制方法中從機變頻器的程序流程圖。

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。