CN205370578U - 一种盾构机刀盘变频驱动系统 - Google Patents
一种盾构机刀盘变频驱动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205370578U CN205370578U CN201620114629.3U CN201620114629U CN205370578U CN 205370578 U CN205370578 U CN 205370578U CN 201620114629 U CN201620114629 U CN 201620114629U CN 205370578 U CN205370578 U CN 205370578U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- converter
- motor
- construction
- shield
- driving system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004801 process automation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Abstract
本实用新型公开了一种盾构机刀盘变频驱动系统，包括有多台变频器和多台电动机，所述变频器与电动机一一对应，变频器通过电力电缆与电动机连接，采用一台变频器拖动一台电动机的并行控制结构，所述每台电动机的负载特性相同，还包括有将频率或扭矩控制指令同时传送给各个变频器、并将刀盘转速编码器检测值与给定信号比较的PLC主控制器，所述PLC主控制器通过Profibus-DP总线与各个变频器连接。该实用新型能较好地解决盾构机刀盘系统出现的过载、脱困能力不足等问题，减少盾构机施工的停机时间，提高盾构机施工效率及施工能力，确保盾构施工标段工期，减少施工企业的停机损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种驱动系统，特别是涉及一种盾构机刀盘变频驱动系统。
背景技术
盾构机刀盘是盾构机掘进的作业的主要工作机构，其主要作用是进行土体开挖。其中盾构机刀盘驱动系统主要采用变频电机驱动，其能实现刀盘的0-3r/min无极调速。在实际盾构施工中，一旦盾构机刀盘驱动系统出现过载、脱困能力不足等现象，盾构机掘进系统会出现报警，甚至会直接导致盾构机停止施工，严重降低盾构施工效率，延误工期，给施工企业带来一定的经济损失。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种盾构机刀盘变频驱动系统，能有效解决刀盘驱动系统出现过载、脱困能力不足等缺点，保证盾构机正常掘进施工。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种盾构机刀盘变频驱动系统，包括有多台变频器和多台电动机，所述变频器与电动机一一对应，变频器通过电力电缆与电动机连接，采用一台变频器拖动一台电动机的并行控制结构，所述每台电动机的负载特性相同，还包括有将频率或扭矩控制指令同时传送给各个变频器、并将刀盘转速编码器检测值与给定信号比较的PLC主控制器，所述PLC主控制器通过Profibus-DP总线与各个变频器连接。
PROFIBUS–DP的DP即DecentralizedPeriphery。它具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。它与PROFIBUS－PA(ProcessAutomation)、PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)共同组成了PROFIBUS标准。PROFIBUS-DP用于现场层的高速数据传送,用于现场层的高速数据传送用于现场层的高速数据传送用于现场层的高速数据传送主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。采用一台变频器拖动一台电动机的并行控制结构，选取负载差异较小的电动机，PLC通过Profibus-DP总线，把频率或扭矩等控制指令同时传送给各个变频器，并将刀盘转速编码器检测值与给定信号比较，进行闭环控制，易实现同步控制及负载平衡。
所述变频器为采用DTC电机控制方式的变频器。DTC是英文DirectTorqueControl的缩写，它是最先进的一种交流传动技术，由ABB公司发展应用成功的，采用DTC电机控制方式，能实现低速大扭矩，提高过负载能力。采用DTC电机控制方式，是将电动机定子磁通和转矩作为主要的控制变量，能精确地控制标准的鼠笼电机的速度和转矩，可在电机速度给定时进行电机ID励磁，使电机实现独有的“零速满转矩”和150％负载能力，可提高过盾构刀盘驱动的负载能力和脱困能力。
进一步的，所述PLC主控制器采用西门子S7-400。
进一步的，所述变频器采用ABB的ACC800系列变频器。
本实用新型的优点是：该实用新型能较好地解决盾构机刀盘系统出现的过载、脱困能力不足等问题，减少盾构机施工的停机时间，提高盾构机施工效率及施工能力，确保盾构施工标段工期，减少施工企业的停机损失。
附图说明
图1为本实用新型驱动系统原理框图；
图2为本实用新型PLC主控制器与变频器的控制结构示意图(一)；
图3为本实用新型PLC主控制器与变频器的控制结构示意图(二)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。
实施例
参阅图1到图3所示，一种盾构机刀盘变频驱动系统，包括有多台变频器和多台电动机，变频器与电动机一一对应，变频器通过电力电缆与电动机连接，采用一台变频器拖动一台电动机的并行控制结构，每台电动机的负载特性相同，还包括有将频率或扭矩控制指令同时传送给各个变频器、并将刀盘转速编码器检测值与给定信号比较的PLC主控制器，PLC主控制器通过Profibus-DP总线与各个变频器连接。利用西门子STEP7编程软件，对S7-400PLC主控制器编程和对Profibus-DP分布式I/O系统进行组态和通信设置，分配地址如图2所示，该分布式I/O系统可实现在同一总线进行双向多信息数字通信。在PLC主控制器的OB1中调用两个系统功能块SFC14和SFC15来读写PLC给定数据和变频器反馈数据，实现变频器的数据通信。
变频器为采用DTC电机控制方式的变频器。
安装组态中的硬件，并对已经组态好的变频器进行基本参数设定，设定变频器的通信参数和运行控制参数等，其中包括主要参数99.04电机控制模式选择DTC、参数99.10电机ID运行方式为直流励磁、参数98.07通信文件为ABBdrives、参数51.01通信模块类型为Profibus-DP等；设定好相关运行参数等，可运行变频器，变频器与电机会按照相关设定参数运行。
上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (2)
1.一种盾构机刀盘变频驱动系统，其特征在于：包括有多台变频器和多台电动机，所述变频器与电动机一一对应，变频器通过电力电缆与电动机连接，采用一台变频器拖动一台电动机的并行控制结构，所述每台电动机的负载特性相同，还包括有将频率或扭矩控制指令同时传送给各个变频器、并将刀盘转速编码器检测值与给定信号比较的PLC主控制器，所述PLC主控制器通过Profibus-DP总线与各个变频器连接。
2.如权利要求1所述的一种盾构机刀盘变频驱动系统，其特征在于：所述变频器为采用DTC电机控制方式的变频器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620114629.3U CN205370578U (zh) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | 一种盾构机刀盘变频驱动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620114629.3U CN205370578U (zh) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | 一种盾构机刀盘变频驱动系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205370578U true CN205370578U (zh) | 2016-07-06 |
Family
ID=56264663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620114629.3U Expired - Fee Related CN205370578U (zh) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | 一种盾构机刀盘变频驱动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205370578U (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106014432A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 辽宁北铁建工有限责任公司 | 变频器并联主从盾构机刀盘驱动系统及控制刀盘的方法 |
| CN106499404A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-03-15 | 北方重工集团有限公司 | 一种复合式盾构机刀盘驱动变频控制装置 |
| CN107083965A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-22 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种用于掘进设备的多刀盘驱动系统、刀盘及掘进设备 |
| CN107152286A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-12 | 中船重型装备有限公司 | 一种用于盾构机的刀盘变频控制柜电驱扭矩脱困系统及方法 |
| CN107290608A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-24 | 中国西电电气股份有限公司 | 一种10kV/10MVA四象限高压变频器的试验系统及方法 |
| CN107965331A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-27 | 辽宁三三工业有限公司 | 基于cc_link的tbm盾构机刀盘驱动系统及方法 |
| CN110778325A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-11 | 中建三局集团有限公司 | 基于网络通讯的顶管机刀盘直接转矩变频控制系统及方法 |
| CN113125187A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-16 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种啮合刀盘综合试验装置 |
-
2016
- 2016-02-04 CN CN201620114629.3U patent/CN205370578U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106014432A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 辽宁北铁建工有限责任公司 | 变频器并联主从盾构机刀盘驱动系统及控制刀盘的方法 |
| CN106499404A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-03-15 | 北方重工集团有限公司 | 一种复合式盾构机刀盘驱动变频控制装置 |
| CN107083965A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-22 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种用于掘进设备的多刀盘驱动系统、刀盘及掘进设备 |
| CN107083965B (zh) * | 2017-06-09 | 2024-03-01 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种用于掘进设备的多刀盘驱动系统、刀盘及掘进设备 |
| CN107152286A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-12 | 中船重型装备有限公司 | 一种用于盾构机的刀盘变频控制柜电驱扭矩脱困系统及方法 |
| CN107290608A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-24 | 中国西电电气股份有限公司 | 一种10kV/10MVA四象限高压变频器的试验系统及方法 |
| CN107965331A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-27 | 辽宁三三工业有限公司 | 基于cc_link的tbm盾构机刀盘驱动系统及方法 |
| CN110778325A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-11 | 中建三局集团有限公司 | 基于网络通讯的顶管机刀盘直接转矩变频控制系统及方法 |
| CN113125187A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-16 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种啮合刀盘综合试验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205370578U (zh) | 一种盾构机刀盘变频驱动系统 | |
| CN103501136A (zh) | 一种多电机同步协调控制方法 | |
| CN201848919U (zh) | 变频搅拌机 | |
| CN103984275A (zh) | 一种基于fpga的通用工业运动控制系统及基于该运动控制系统的控制方法 | |
| CN106499404A (zh) | 一种复合式盾构机刀盘驱动变频控制装置 | |
| CN103771270B (zh) | 四绳抓斗起重机闭斗提升控制系统及方法 | |
| CN204229676U (zh) | 一种卷烟机教学模拟实验平台 | |
| CN102751944A (zh) | 中高压变频器的控制方法和系统 | |
| CN103901814A (zh) | 一种多轴运动数控系统 | |
| CN114320328A (zh) | 一种盾构机启停控制方法及装置 | |
| CN204065733U (zh) | 一种基于数字总线的转盘磨刀机嵌入式控制器 | |
| CN202583811U (zh) | 一种基于EtherCAT总线技术的多轴同步运动控制系统 | |
| CN203849590U (zh) | 多轴运动数控系统 | |
| CN204287868U (zh) | 一种变频器的控制电路板 | |
| CN101349501B (zh) | 一种能够抑制转炉本体机械冲击的控制器 | |
| CN104597834A (zh) | 一种多升降舞台群组控制系统 | |
| CN102013858A (zh) | 一种基于神经网络的多电机同步控制系统 | |
| CN203682921U (zh) | 天车控制系统 | |
| CN202475341U (zh) | 卷绕工位电机控制电路 | |
| CN102053604B (zh) | 一种管排锯机的自动控制系统及其控制方法 | |
| CN207571563U (zh) | 玻璃生产线退火窑辊道速度控制系统 | |
| CN204794794U (zh) | 一种感应电机变频调速装置 | |
| CN2462679Y (zh) | 烟草切丝机刀鼓、排链主从随动控制装置 | |
| CN201741015U (zh) | 一种多叶光栅的电动控制系统 | |
| CN202634341U (zh) | 纺机用工业变频器一拖多控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160706 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |