CN110182545B - 一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法 - Google Patents

一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法 Download PDF

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    • B65G23/24—Gearing between driving motor and belt- or chain-engaging elements
    • B65G23/28—Arrangements for equalising the drive to several elements

Abstract

本发明公开了一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法，其为：将胶带机的头部三台驱动变频器作为一个刚性连接，中部三台驱动变频器作为一个刚性连接，头部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡，中部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡。本发明可实现煤矿长距离多驱动点带式输送机的有效控制和保护，实现带式输送机的头部和中部驱动功率控制，正常起车、停车控制。

Description

一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法
技术领域
本发明涉及煤矿生产领域中胶带机驱动的控制方法，具体涉及一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法。
背景技术
随着煤矿采掘设备的不断更新换代，综采工作面出煤量不断增加，对输煤系统沿线带式输送机的运输能力要求越来越高。为提高沿线带式输送机，特别是大巷带式输送机和主井带式输送机的运输能力，当运输距离比较长时，就要考虑多点驱动的方式，这样可以有效降低胶带的牵引力。本文结合某煤矿大巷带式输送机来研究长距离多驱动点带式输送机的控制方法。某煤矿大巷带式输送机原长2200米，头部三台电机驱动，选用东芝三菱变频器，由于采掘的推进，延伸3300米至5500米，为不影响煤矿的正常生产，在中部增加一个驱动部，即增加三台电机。这样可以降低成本，提升整条带式输送机的运输能力。
多驱动点带式输送机的功率平衡方式有以下两种：一是头部和中部驱动分别保持功率平衡；二是六台变频器保持功率平衡。六台驱动变频器保持功率平衡采用“一主五从”的方式，即其中一台变频器作为主驱动变频器，其他五台变频器跟随主变频器做功。采用“一主五从”方式运行，观察到各台变频器功率基本能保持一致，但是由于整条输送机沿线负载不同，所以张力在整条输送机沿线分布情况也不同，强制六台变频器出力一致，为保持头部张力在一定值范围内，张紧装置会频繁调节张力，引起输送机“荡带”现象和打滑。
发明内容
本发明为了解决上述问题，从而提供一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法，所述控制方法为：将胶带机的头部三台驱动变频器作为一个刚性连接，中部三台驱动变频器作为一个刚性连接，头部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡，中部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡。
在本发明的一个优选实施例中，，
(1)首先将头部三个驱动变频器的驱动速度设置为VT，转矩设置为TT，然后创建速度区间窗口[VT-VL,VT+VH]和转矩区间窗口[TT-TL,TT+TH]，其中VL为速度最小值，VH为速度最大值，TL为转矩最小值，TH为转矩最大值，然后将中部三台驱动变频器的驱动的速度设置为VZ，转矩设置为TZ；
(2)随着胶带机机尾不断的受料，中间驱动的张力在不断增加，中间驱动出力不断增加，当中间三台驱动变频器的驱动转矩值比头部三台驱动变频器的驱动转矩值高于TH时，减少中间三台驱动变频器的速度给定值VSD，随着中间三台驱动变频器的驱动转矩值不断降低，直至中间三台驱动变频器的驱动转矩值低于TH时，中间三台驱动变频器停止减速；
(3)随着胶带机的中间卸料，胶带机中部驱动张力会不断降低，头部三个驱动变频器的驱动出力会增加，中部三台驱动变频器的驱动出力会降低，一旦中部三台驱动变频器的驱动转矩值低于TL时，增加中部三台驱动变频器的速度给定值VSD，随着中部三台驱动变频器的的驱动转矩值不断增加，直至中部三台驱动变频器的驱动转矩值超过TL时，中部三台驱动变频器停止加速。
在本发明的一个优选实施例中，步骤(2)中，中间三台驱动变频器停止减速后具体包括如下步骤：
(1)当中间三台驱动变频器的转矩上升，高于TH时，这时减少中间三台驱动变频器的速度给定值VSD；
(2)如果胶带机上中驱到机尾段物料不断增加，中间三台驱动变频器的驱动转矩值还继续上升时，当中间三台驱动变频器的速度给定值VSD等于VL时，则停止减速，并且中间三台驱动变频器的驱动转矩值上升到一定位置后会保持不变；
(3)如果物料运输量下降，中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降时，这时中间三台驱动变频器的转矩和转速均运行在设定的转矩区间和速度区间。
在本发明的一个优选实施例中，步骤(3)中，中间三台驱动变频器停止减速后具体包括如下步骤：
(1)中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降到低于TL时，这时增加中间三台驱动变频器的速度给定值VSD；
(2)如果胶带机上中间到机尾段的物料不断下降，中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降时，当中间三台驱动变频器的速度给定值VSD等于VH时，停止加速，并且中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降到一定位置后会保持不变；
(3)如果机尾来料运输量上升导致中间三台驱动变频器的驱动转矩值上升时，这时中间三台驱动变频器的转矩和转速均运行在设定的转矩区间和速度区间。
本发明的有益效果是：
本发明可实现煤矿大巷带式输送机的有效控制和保护，实现带式输送机的头部和中部驱动功率控制，正常起车、停车控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为胶带机头部有料的张力分布图；
图2为胶带机尾部有料的张力分布图；
图3为胶带机尾部来料增加时控制方法示意图；
图4为胶带机尾部来料减少时控制方法示意图；
图5为胶带机头部来料增加时控制方法示意图；
图6为胶带机头部来料减少时控制方法示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明提供的胶带机头中驱动功率平衡控制方法，其为：将胶带机的头部三台驱动变频器作为一个刚性连接，中部三台驱动变频器作为一个刚性连接，头部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡，中部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡。
本申请是根据胶带机物料的分布来分配头部和中部驱动的出力情况。胶带机在空载运行或者物料沿胶带机均匀分布时，胶带机沿线张力均匀分布，为保持胶带机沿线张力，头中驱均衡出力。为实现对胶带机完全控制，分析胶带机沿线物料分布最极端的情况，如图1所示，物料全部分布在胶带机中部驱动到机尾沿线，这时中驱张力最大，如图2所示，物料全部分布在胶带机头部到中间驱动部沿线，这时中驱张力最小。
本申请的平衡控制方法具体包括如下步骤：
(1)首先将头部三个驱动变频器的驱动速度设置为VT，转矩设置为TT，然后创建速度区间窗口[VT-VL,VT+VH]和转矩区间窗口[TT-TL,TT+TH]，其中VL为速度最小值，VH为速度最大值，TL为转矩最小值，TH为转矩最大值，然后将中部三台驱动变频器的驱动的速度设置为VZ，转矩设置为TZ；
(2)随着胶带机机尾不断的受料，中间驱动的张力在不断增加，中间驱动出力不断增加，当中间三台驱动变频器的驱动转矩值比头部三台驱动变频器的驱动转矩值高于TH时，减少中间三台驱动变频器的速度给定值VSD，随着中间三台驱动变频器的驱动转矩值不断降低，直至中间三台驱动变频器的驱动转矩值低于TH时，中间三台驱动变频器停止减速；
(3)随着胶带机的中间卸料，胶带机中部驱动张力会不断降低，头部三个驱动变频器的驱动出力会增加，中部三台驱动变频器的驱动出力会降低，一旦中部三台驱动变频器的驱动转矩值低于TL时，增加中部三台驱动变频器的速度给定值VSD，随着中部三台驱动变频器的的驱动转矩值不断增加，直至中部三台驱动变频器的驱动转矩值超过TL时，中部三台驱动变频器停止加速。
注：VSD取值范围为0-27648，对应变频器0-50HZ，胶带机一般为0-6m/s。
上述步骤(2)中，中间三台驱动变频器停止减速后具体包括如下步骤：
(1)当中间三台驱动变频器的转矩上升，高于TH时，这时减少中间三台驱动变频器的速度给定值VSD；
(2)如果胶带机上中驱到机尾段物料不断增加，中间三台驱动变频器的驱动转矩值还继续上升时，当中间三台驱动变频器的速度给定值VSD等于VL时，则停止减速，并且中间三台驱动变频器的驱动转矩值上升到一定位置后(达到物料最大量时)会保持不变，如图3所示；
(3)如果物料运输量下降，中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降时，这时中间三台驱动变频器的转矩和转速均运行在设定的转矩区间和速度区间，图4所示。
上述步骤(3)中，中间三台驱动变频器停止减速后具体包括如下步骤：
(1)中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降到低于TL时，这时增加中间三台驱动变频器的速度给定值VSD；
(2)如果胶带机上中间到机尾段的物料不断下降，中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降时，当中间三台驱动变频器的速度给定值VSD等于VH时，停止加速，并且中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降到一定位置后(达到物料最大量时)会保持不变，如图5所示；
(3)如果机尾来料运输量上升导致中间三台驱动变频器的驱动转矩值上升时，这时中间三台驱动变频器的转矩和转速均运行在设定的转矩区间和速度区间，如图6所示。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法，其特征在于，所述控制方法为：将胶带机的头部三台驱动变频器作为一个刚性连接，中部三台驱动变频器作为一个刚性连接，头部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡，中部三个驱动变频器设置一台为主，其他两台为从，保持功率平衡；包括：
(1)首先将头部三个驱动变频器的驱动速度设置为VT，转矩设置为TT，然后创建速度区间窗口[VT-VL,VT+VH]和转矩区间窗口[TT-TL,TT+TH]，其中VL为速度最小值，VH为速度最大值，TL为转矩最小值，TH为转矩最大值，然后将中部三台驱动变频器的驱动的速度设置为VZ，转矩设置为TZ；
(2)随着胶带机机尾不断的受料，中间驱动的张力在不断增加，中间驱动出力不断增加，当中间三台驱动变频器的驱动转矩值比头部三台驱动变频器的驱动转矩值高，且高于TH时，减少中间三台驱动变频器的速度给定值VSD，随着中间三台驱动变频器的驱动转矩值不断降低，直至中间三台驱动变频器的驱动转矩值低于TH时，中间三台驱动变频器停止减速；
(3)随着胶带机的中间卸料，胶带机中部驱动张力会不断降低，头部三个驱动变频器的驱动出力会增加，中部三台驱动变频器的驱动出力会降低，一旦中部三台驱动变频器的驱动转矩值低于TL时，增加中部三台驱动变频器的速度给定值VSD，随着中部三台驱动变频器的的驱动转矩值不断增加，直至中部三台驱动变频器的驱动转矩值超过TL时，中部三台驱动变频器停止加速。
2.根据权利要求1所述的一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法，其特征在于，步骤(2)中，中间三台驱动变频器停止减速后具体包括如下步骤：
(1)当中间三台驱动变频器的转矩上升，高于TH时，这时减少中间三台驱动变频器的速度给定值VSD；
(2)如果胶带机上中间到机尾段物料不断增加，中间三台驱动变频器的驱动转矩值还继续上升时，当中间三台驱动变频器的速度给定值VSD等于VL时，则停止减速，并且中间三台驱动变频器的驱动转矩值上升到一定位置后会保持不变；
(3)如果物料运输量下降，中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降时，这时中间三台驱动变频器的转矩和转速均运行在设定的转矩区间和速度区间。
3.根据权利要求1所述的一种胶带机头中驱动功率平衡控制方法，其特征在于，步骤(3)中，中间三台驱动变频器停止减速后具体包括如下步骤：
(1)中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降到低于TL时，这时增加中间三台驱动变频器的速度给定值VSD；
(2)如果胶带机上中间到机尾段的物料不断下降，中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降时，当中间三台驱动变频器的速度给定值VSD等于VH时，停止加速，并且中间三台驱动变频器的驱动转矩值下降到一定位置后会保持不变；
(3)如果机尾来料运输量上升导致中间三台驱动变频器的驱动转矩值上升时，这时中间三台驱动变频器的转矩和转速均运行在设定的转矩区间和速度区间。
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