[發(fā)明專利]一種恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動永磁調(diào)速控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210189574.2
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114499282A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許國峰;姜宇;朱玉芹;張維娜;張旭;邱教偉;董春禹
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤科工機器人科技有限公司;中煤科工集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: H02P1/02
• 分類號: H02P1/02;H02P1/16;H02P17/00;H02P29/00;H02P29/02;H02P29/032
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動永磁調(diào)速控制方法，其特征在于：

設(shè)置恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動系統(tǒng)中電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載的軟起動時間，并計算軟起動時電動機的平均加速度；

設(shè)置永磁調(diào)速裝置處于最大氣隙位置，使電動機實現(xiàn)空載起動；

永磁調(diào)速裝置啟動，減小永磁調(diào)速裝置的氣隙，使永磁調(diào)速裝置輸出端的轉(zhuǎn)速大于0；

計算永磁調(diào)速裝置輸出轉(zhuǎn)矩、恒轉(zhuǎn)矩負載裝備的轉(zhuǎn)矩及永磁調(diào)速裝置輸出轉(zhuǎn)速加速度；

進行PID調(diào)節(jié)，使永磁調(diào)速裝置輸出實時轉(zhuǎn)速加速度等于軟起動時電動機的平均加速度；

調(diào)整永磁調(diào)速裝置的氣隙大小，使電動機達到額定轉(zhuǎn)速，完成電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動永磁調(diào)速控制方法，其特征在于：所述方法具體包括以下步驟：

步驟1、開始階段，永磁調(diào)速裝置處于最大氣隙狀態(tài)，電動機未啟動，在控制系統(tǒng)的人機界面設(shè)置電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載的軟起動時間；

步驟2、控制器單元根據(jù)設(shè)置的軟起動時間，計算出軟起動時電動機的平均加速度；

步驟3、起動電動機，設(shè)置永磁調(diào)速裝置處于最大氣隙位置使電動機實現(xiàn)空載起動；

步驟4、永磁調(diào)速裝置啟動，通過控制器單元驅(qū)動電動執(zhí)行機構(gòu)，減小永磁調(diào)速裝置的氣隙；

步驟5、通過轉(zhuǎn)速傳感器測量永磁調(diào)速裝置輸出端的轉(zhuǎn)速，送至控制器單元，控制器單元判斷轉(zhuǎn)速是否大于0，如果不大于0，則繼續(xù)減小永磁調(diào)速裝置的氣隙，否則，執(zhí)行步驟6；

步驟6、當(dāng)永磁調(diào)速裝置輸出端的轉(zhuǎn)速大于0時，控制器單元計算得出永磁調(diào)速裝置輸出轉(zhuǎn)矩；

步驟7、控制器單元計算得出恒轉(zhuǎn)矩負載裝備的轉(zhuǎn)矩；

步驟8、根據(jù)永磁調(diào)速裝置輸出端的轉(zhuǎn)速傳感器測量數(shù)據(jù)，控制器單元實時計算出永磁調(diào)速裝置輸出轉(zhuǎn)速加速度；

步驟9、設(shè)置控制器單元內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)，根據(jù)PID調(diào)節(jié)的輸出控制電動執(zhí)行機構(gòu)調(diào)整永磁調(diào)速裝置的氣隙大小，使永磁調(diào)速裝置輸出實時轉(zhuǎn)速加速度等于軟起動時電動機的平均加速度；

步驟10、通過轉(zhuǎn)速傳感器測量值計算當(dāng)前永磁調(diào)速裝置輸出端轉(zhuǎn)速值，判斷電動機是否達到額定轉(zhuǎn)速，如果未達到電動機額定轉(zhuǎn)速，則繼續(xù)進行PID調(diào)節(jié)，調(diào)整永磁調(diào)速裝置氣隙大小；如果達到電動機額定轉(zhuǎn)速，則電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動完成，不再進行PID調(diào)節(jié)，不再調(diào)整永磁調(diào)速裝置的氣隙。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動永磁調(diào)速控制方法，其特征在于：所述恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動系統(tǒng)包括電動機、永磁調(diào)速裝置、減速機、恒轉(zhuǎn)矩負載、控制器單元、電動執(zhí)行機構(gòu)和數(shù)據(jù)采集單元；其中，數(shù)據(jù)采集單元包括輸入端轉(zhuǎn)速傳感器、輸出端轉(zhuǎn)速傳感器、輸入端紅外溫度傳感器、輸出端紅外溫度傳感器和軸承溫度傳感器；數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)傳輸至控制器單元；控制器單元包括人機界面，并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)進行PID調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電動執(zhí)行機構(gòu)位置，進而調(diào)節(jié)永磁調(diào)速裝置的氣隙，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩負載的軟啟動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動永磁調(diào)速控制方法，其特征在于：所述軟起動時電動機的平均加速度，如下公式所示：

a_T＝n₀/t

其中，a_T為軟起動時電動機的平均加速度，n₀為電動機的額定轉(zhuǎn)速，t為電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載的軟起動時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種恒轉(zhuǎn)矩負載軟啟動永磁調(diào)速控制方法，其特征在于：所述永磁調(diào)速裝置輸出轉(zhuǎn)矩如下公式所示：

T＝f(n,g)

其中，T代表永磁調(diào)速裝置輸出的轉(zhuǎn)矩；n代表永磁調(diào)速裝置輸出端轉(zhuǎn)速；g代表永磁調(diào)速裝置的氣隙大小，f()表示連續(xù)變化的曲面方程。