CN104355083A - 一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的算法 - Google Patents

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沈志诚
吴宗泽
陈伟
范宝东
宋冰清
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Abstract

本发明涉及一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，尤其能够通过计算给定综采工作面高压防爆变频器的频率控制输入信号。根据布置的传感器确定采煤机的位置和刮板、链条的运行速度，控制器根据采煤机的位置和程序设定的参数，提供了一种实时给定变频驱动型刮板输送机频率输入信号，进而控制刮板输送机的运行速度和输送能力。本发明的控制算法，解决了变频驱动型刮板输送机不能根据工作面负载特性实时变频调速运行、实时调整运输能力的问题，使变频驱动型刮板输送机能够根据工作面负载的实际情况调整运输能力，可提高工作面采煤效率，可节约采矿消耗的电能。

Description

一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的算法
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下综采工作面煤层开采技术领域，尤其涉及一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法。
背景技术
综采技术是煤炭开采技术中自动化程度高、回采率高的采煤技术。其中的刮板输送机承担工作面运煤任务，尤其是引进变频驱动型刮板输送机在工作面成功应用，标志着变频刮板输送机成功诞生。由于变频驱动型刮板输送机表现出的高可靠性、低维修量、容易操作、界面友好的特点，此项技术和推广的越来越快。
变频驱动型刮板输送机是一种采用防爆变频器驱动三相交流电机推动刮板输送机的新型驱动方式，在现有井下工作面用变频技术分为：防爆一体变频电机技术(电机和变频器集成为一体)和防爆分体变频技术(防爆电机和防爆变频器为各自单元工作)，由于工作面环境比较特殊，其均是采用手动设定固定运行频率，刮板输送机运量和速度均不能跟随工作面负载情况实时调整，变频技术驱动刮板输送机的最大优点没有发挥，而且存在能源浪费现象。此发明能够根据工作面负载实时变化情况明确的给出变频器工作的信号，对综采自动化的意义重大。
发明内容
本发明的目的是一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法。
本发明所采用的技术方案是：
本方案是一种用于变频驱动型刮板输送机频率给定的控制算法，包括控制算法及编程原理流程和实施方案。控制器采用传感器判定采煤机的位置和刮板、链条组件的速度和程序设定参数，计算出变频驱动型刮板输送机频率给定的信号。变频器变频运行信号通过控制器进行计算和实施，能够传递给电机变频器(一体高、低压防爆变频器或高、低压防爆分体变频器)，防爆变频器改变机头垂直驱动装置，机头平行驱动装置，机尾驱动装置的运行速度，通过传动部带动链条和刮板组件运行速度的改变，从而改变整个工作面刮板输送机的运煤能力和能量消耗量。
所述的一种用于变频驱动型刮板输送机频率给定的控制算法，其特征在于：采用传感器判定采煤机的位置和程序设定参数，计算出变频驱动型刮板输送机频率给定的信号。
所述一种用于变频驱动型刮板输送机频率给定的控制算法，其特征在于：上电开机检测传动部的参数，检测刮板速度后，首先要按设定速度V0和运行最小时间段T0，然后根据布置的传感器记录判断采煤机位置判断进入变频程序。
所述的一种用于变频驱动型刮板输送机频率给定的控制算法，其特征在于：根据传感器和程序设定能够进行多段速(包括1至n+1段速，其中n是传感器布置个数)给定变频驱动型刮板输送机的变频运行信号从而进行无极调速。
所述的一种用于变频驱动型刮板输送机频率给定的控制算法，其特征在于：程序算法在任何满足停机条件均能进入停机程序。
所述的一种用于变频驱动型刮板输送机频率给定的控制算法，其特征在于：其算法通过控制器进行计算和实施，能够传递给电机变频器，同时能够向上位机传送其算法的结果和变频器的运行速度。
所述的一种用于变频驱动型刮板输送机频率给定的控制算法，其特征在于：根据工作面最优布置传感器个数(n＜7)，尤其是在给定速度信号常用在2、3、4、5、6段速信号。
本发明的有益效果是：
1.本发明用于矿用防爆变频器控制刮板输送机，解决了变频驱动型刮板输送机不能根据负载特性实时调整运输能力的问题，使刮板输送机能够根据工作面负载实际情况调整运输能力。解决了变频驱动型刮板输送机不能变频变速运行的问题，可提高工作面采煤效率，可节约电能。
2.本发明用于矿用防爆变频器控制刮板输送机，解决了变频驱动型刮板输送机不能变频变速运行的问题，能够实现刮板输送机多段速运行，技术上避免了变频器和防爆大功率电机的暂态失稳问题。
3.本发明用于矿用防爆变频器控制刮板输送机，在节约电能的情况下，可调节输送机的输送能力提高工作面采煤效率，降低采煤过程的电能消耗，提高大功率设备综合自动化开采技术和煤矿开采的生产效率。
附图说明：
图1为本发明控制算法及编程原理流程图。
图2为本发明实施方案原理图。
其中：1采煤机，2机头垂直驱动装置，3机头平行驱动装置，4机尾驱动装置，5链条和刮板组件，K1布置的第一个传感器，K2布置的第二个传感器，K3布置的第三个传感器，Kn布置的第n个传感器，V1第一段期间运行速度，V2第二段期间运行速度，V3第三段期间运行速度，V4第四段期间运行速度，Vn第n段期间运行速度。
具体实施方式：
如图1、图2所示，本发明中用于矿用防爆变频器控制刮板输送机，包括控制算法及编程原理流程和实施方案。采用传感器K1、K2、K3、Kn判定采煤机1位置和刮板、链条组件5的速度和程序设定参数，计算出变频驱动型刮板输送机频率给定的信号。算法实施过程是：上电开机检测传动部的参数，检测链条和刮板组件5速度，首先要按设定速度V0和运行最小时间段T0，然后根据布置的传感器K1、K2、K3、Kn记录判断采煤机1位置判断进入变频程序。变频程序的算法是根据传感器K1、K2、K3、Kn和程序设定能够进行多段速(速度V1、速度V2、速度V3、速度Vn，包括1至n+1段速，其中n是传感器K1、K2、K3、Kn布置个数)给定变频器变频运行信号。其算法通过控制器进行计算和实施，能够传递给变频器(一体高、低压防爆变频器或高、低压防爆分体变频器)，同时也能够向上位机传送其算法的结果和变频器的运行速度，其最终通过防爆变频器控制刮板输送机运行速度。
如图1、图2、所示，传感器K1、传感器K2、传感器K3、传感器Kn把工作面分为n+1个区间，在每个区间对应的运行速度是：速度V1、速度V2、速度V3、速度Vn。其中传感器K1、K2、K3、Kn能够把采煤机1的位置告诉控制器，控制器按着图1的方法进行程序计算。控制器把频率给定信号传输到防爆变频器控制端，防爆变频器根据给定的控制信号改变：机头垂直驱动装置2，机头平行驱动装置3，机尾驱动装置4的运行速度，传动部带动链条和刮板组件5的速度改变，从而改变整个工作面刮板输送机的运煤能力和能量消耗。

Claims (7)

1.一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，其特征在于：采用传感器判定采煤机(1)的位置和链条和刮板组件(5)的输送速度和程序设定参数，计算出变频驱动型刮板输送机频率给定的信号。
2.一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，其特征在于：上电开机检测传动部的参数，检测链条和刮板组件(5)速度后，首先要按设定速度V0和运行最小时间段T0运行，然后根据布置的传感器(K1、K2、K3、Kn)信号判断采煤机(1)位置，进入变频程序。
3.根据权利要求1、2所述的一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，其特征在于：根据传感器(K1、K2、K3、Kn)和程序设定能够进行多段速(速度V1、速度V2、速度V3、速度Vn，包括1至n+1段速，其中n是传感器布置个数)给定变频驱动型刮板输送机的变频运行信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，其特征在于：在设定速度V0和运行最小时间段T0内或进入变频运行或速度保持不变的情况下，满足停机条件均能进入停机程序。
5.根据权利要求1所述的一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，其特征在于：其算法通过控制器进行计算和实施，能够传递给电机变频器(一体高、低压防爆变频器或分体高、低压防爆变频器)，同时能够向上位机传送其算法的结果和变频器的运行速度，其最终通过防爆变频器控制刮板输送机机头垂直驱动装置(2)，机头平行驱动装置(3)，机尾驱动装置(4)的运行速度。
6.根据权利要求3所述的一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，其特征在于：根据工作面最优布置传感器(K1、K2、K3、Kn)个数(n＜7)，尤其是在给定速度信号常在2、3、4、5、6段速，均在其权利范围内。
7.根据权利要求6所述的一种用于变频驱动型刮板输送机给定频率的控制算法，其特征在于：传感器((K1、K2、K3、Kn))可以按实际需求布置在：刮板输送机电缆槽侧板上或布置在支架上或在刮板输送机槽帮开孔布置，均在其权利范围内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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