CN206691893U - 一种圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统 - Google Patents

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夏荣昌
单辉亚
贾勇
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Abstract

本实用新型公开了一种圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，包括电气系统和驱动装置；所述的驱动装置包括两台为输送机提供动力的变频电机、两台减速器、两个带制动轮联轴器、两个低速轴联轴器和逆止器以及起制动作用的制动装置，电机通过减速器调节转速来带动驱动滚筒转动；所述的电气控制系统包括一个控制主站、一个控制从站以及用于提供张力的张紧装置和测量带速的速度检测器；还包括一台工控机和一个触摸屏，所述的工控机和触摸屏通过PROFIBUS‑DP网络控制两台变频电机。本实用新型具有生产、维护成本较低，能耗较少，控制灵活的特点，还能实现圆管带式输送机双电机的变频软启动和主从电机的负载均衡。

Description

一种圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统
技术领域
本实用新型涉及圆管带式输送机技术领域，尤其涉及一种圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统。
背景技术
驱动控制系统是圆管带式输送机动力的来源，现在比较常用的驱动控制系统主要有调速型液力耦合系统、电动机软启动系统、CST驱动系统、变频驱动系统。调速型液力耦合系统的性能指标和控制精度很难满足大型圆管带式输送机的控制要求，所以在大型圆管输送机中一般不采用这种系统。电动机软启动系统在恒转矩负载时，功率损耗比较大，所以在选用电机时要比实际需求的容量要20％～40％的容量，而且在启动过程中会造成冲击，所以这种启动方式也不能满足大型圆管带式输送机的要求。CST驱动系统能够适应大中型圆管带式输送机的长距离、大运量、保护性能良好等的要求，但从整体考虑设备投资成本高、系统复杂、后期维护成本高等，这种驱动系统性价比不高，在今后将逐渐缩小使用范围。变频驱动系统虽然一次性投资成本比其他驱动系统高，但因变频器驱动结构简单，后期维护方便、成本低，且和高级控制系统实现数据交换便捷，再加上电力电子技术的不断发展和设备性能的不断提高，变频器的价格成下降的趋势，所以在今后工业生产自动化中将倍受欢迎,本实用新型旨在于提供一种变频驱动系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技上术之不足而提供一种降能节耗、控制可靠、灵活的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：这种圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，分为电气系统和驱动装置。所述的电气控制系统包括一个控制主站、一个控制从站以及用于提供张力的张紧装置和测量带速的速度检测器，还有跑偏、撕裂、沿停等圆管带式输送机保护传感器。其特征在于，所述的变频驱动控制系统还包括一台工控机和一个触摸屏，所述的工控机和触摸屏通过PROFIBUS-DP网络控制两台变频电机。
所述的控制主站由操作台和低压控制箱组成，负责实现机尾两台变频电机、盘式制动装置、输送机保护传感器数据的通讯和信号采集。所述控制主站的人机界面由工控机和触摸屏组成，所述的工控机通过CP5611接口卡与控制主站相联接，所述的触摸屏通过MPI与控制主站相联接。
所述的控制主站还联接一张紧装置和一制动装置，所述的张紧装置能够保证输送带有足够的张紧力、补偿输送带的弹性伸长、为输送带重新接头提供必要的行程，所述制动装置能够防止输送机停机时输送带带倒转，避免物料因倒转堆积到机尾压住输送机，造成事故。
所述的控制主站还联接一张力传感器，所述张力传感器用于测量输送带的张力，布置于输送机尾部驱动滚筒处，对称安放于输送带的两端。
所述的控制主站还联接一速度检测器，所述的速度检测器用于测量输送带的带速，安放于输送机头部驱动滚筒处。
所述电气系统还包括跑遍、撕裂、沿停等保护传感器，在跑遍、撕裂、沿停等保护传感器中依据检测到的数值判断输送机的运行状况，如果运行不正常，可通过所述控制主站对变频电机进行控制。
所述的驱动装置包括两台为输送机提供动力的变频电机、两台二级圆锥- 圆柱齿轮减速器、两个带制动轮联轴器、两个低速轴联轴器和逆止器以及起制动作用的制动装置，其特征在于，电机通过减速器调节转速来带动驱动滚筒转动。
本实用新型的控制系统使用变频电机带动输送机运转，这样能有效控制输送机柔性负载的软启动、软停车，而且能够实现电机的负载功率平衡。
所述的变频电机包括变频器和三相异步电机两部分，所述变频器包括用于提供调压调频电源的主电路、用于接收控制信息的控制电路，所述主电路连接所述三相异步电机电源电路。
所述变频电机的电机轴通过带制动轮联轴器与减速器高速轴联接，所述减速器的低速轴通过低速联轴器与输送机驱动滚筒联接。
所述的驱动装置还包括逆止器，所述的逆止器安装在滚筒轴上，能防止输送机停车时输送带逆行。
本实用新型涉及一种圆管带式输送机双电机变频驱动系统。这种圆管带式输送机双电机变频驱动系统，分为电气系统和驱动装置。所述装置包括驱动滚筒、低速轴联轴器、高速轴联轴器、制动盘、减速器、变频电机、逆止器、滚筒轴、低速轴、高速轴、电机轴、制动轮。所述的电气系统包括工控机、触摸屏、控制主站、控制从站、张紧装置、制动装置、速度检测器、张力传感器、变频电机。本实用新型具有生产、维护成本较低，能耗较少，控制灵活的特点，还能实现圆管带式输送机双电机的变频软启动和主从电机的负载均衡。
本实用新型的有益效果：由于采用了上述技术方案，使得本实用新型具有生产、维护成本较低，能耗较少，控制灵活的特点，还能实现圆管带式输送机双电机的变频软启动和主从电机的负载均衡。
附图说明
图1是本实用新型的圆管带式输送机驱动装置布置图；
图2是图1部分结构的另一方向示意图；
图3是本实用新型的圆管带式输送机电气控制系统的示意图；
附图标记:
1为驱动滚筒、2为低速轴联轴器、3为高速轴联轴器、4为制动盘、5为减速器、6为变频电机、7为逆止器、8为滚筒轴、9为低速轴、10为高速轴、 11为电机轴、12制动轮、13为工控机、14为触摸屏、15为控制主站、16为控制从站、17为张紧装置、18为制动装置、19为速度检测器、20为张力传感器。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的驱动装置包括驱动滚筒1、低速轴联轴器2、高速轴联轴器3、制动盘4、减速器5、变频电机6、逆止器7、滚筒轴 8、低速轴9、高速轴10、电机轴11、制动轮12。其中，变频电机6的电机轴8通过带制动轮联轴器3与减速器5的高速轴10连接在一起，减速器5的低速轴9通过联轴器2与驱动滚筒1的滚筒轴8连接在一起，制动盘4图带制动轮联轴器(高速联轴器3)的制动轮连接在一起。这样，本实用新型就可以通过变频电机6带动驱动滚筒1转动，从而使得圆管带式输送机正常工作。另外，驱动滚筒1的滚筒轴上还安装有逆止器7，这样能够防止输送机停机时输送带带倒转，避免物料因倒转堆积到机尾压住输送机，造成事故。本实用新型适用于圆管带式输送机。
所述的减速器5采用DBY(二级)型圆锥圆柱硬齿面齿轮减速器，具有承载能力大、效率高、重量轻、寿命长等特点，输入轴(高速轴10)与输出轴(低速轴9)呈垂直方向布置，可减少驱动装置的占地面积。
所述的逆止器本采用ⅡN1型滚珠，用于倾斜向上输送物料的输送机，防止负载停车时输送带逆行。
所述的低速轴联轴器采用弹性珠销齿式联轴器，高速轴联轴器采用MLL 型为分体式制动轮梅花形弹性联轴器。
如图3所示，本实用新型的电气系统包括工控机13、触摸屏14、控制主站15、控制从站16、张紧装置17、制动装置18、速度检测器19、张力传感器20、变频电机6。其中，工控机13通过CP5611接口卡与控制主站15连接，触摸屏14通过MPI与控制主站15连接，控制从站16选用ET200作为远程I/O 通过适配器与控制主站实现总线通讯，张紧装置17、制动装置18、速度检测器19、张力传感器20、变频电机6分别通过PROFIBUS-DP通信线与控制主站 15连接。这样，就可以通过PROFIBUS-DP网络实现变频电机6在启动、运行、停机及各种保护信号、辅助设备的控制之间的网络通信。
所述电气系统的控制主站15选用S7-300PLC，它集成了PROFIBUS-DP和 MPI现场总线接口装置，具有强大的处理能力。控制主站15由操作台和低压控制箱组成，负责实现机尾2台变频电机6、及各种辅助设备的通讯和信号采集。
所述电气系统的张紧装置17采用螺旋拉紧型式，这样能够保证输送带有足够的张紧力、补偿输送带的弹性伸长、为输送带重新接头提供必要的行程。制动装置18选用盘式制动装置，这样能够防止输送机停机时输送带带倒转，避免物料因倒转堆积到机尾压住输送机，造成事故。
所述电气系统的控制主站的人机界面由工控机13和触摸屏14组成，工作人员通过工控机13和触摸屏14操作，通过控制主站向变频电机6发出控制命令(启动、停止、允许运行等等)、发送速度或转矩给定信号，同时还可从变频电机6中读取状态信号和实际值，并对变频电机6进行故障复位。
所述电气系统的控制从站16设在机头低压控制箱内，通过PROFIBUS-DP 网络通讯负责将采集到的跑遍、撕裂、沿停等保护传感器的状态信号发送给控制主站15，然后控制主站15根据所采集的信息进行分析、判断，当出现故障后，发出指令保护和控制输送机的运行状况。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，包括电气系统和驱动装置；其中，
所述的驱动装置包括两台为输送机提供动力的变频电机、两台减速器、两个带制动轮联轴器、两个低速轴联轴器和逆止器以及起制动作用的制动装置，电机通过减速器调节转速来带动驱动滚筒转动；
所述的电气控制系统包括一个控制主站、一个控制从站以及用于提供张力的张紧装置和测量带速的速度检测器；还包括一台工控机和一个触摸屏，所述的工控机和触摸屏通过PROFIBUS-DP网络控制两台变频电机。
2.根据权利要求1所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，
所述的驱动装置包括驱动滚筒、低速轴联轴器、带制动轮联轴器、制动盘、减速器、变频电机、逆止器、滚筒轴、低速轴、高速轴、电机轴、制动轮；变频电机的电机轴通过带制动轮联轴器与减速器的高速轴连接在一起；减速器的低速轴通过联轴器与驱动滚筒的滚筒轴连接在一起；制动盘与带制动轮联轴器的制动轮连接在一起。
3.根据权利要求2所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，
所述驱动滚筒的滚筒轴上还安装有用于防止输送机停机时输送带带倒转及避免物料因倒转堆积到机尾压住输送机逆止器。
4.根据权利要求3所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，电气系统包括工控机、触摸屏、控制主站、控制从站、张紧装置、制动装置、速度检测器、张力传感器、变频电机；所述工控机通过CP5611接口卡与控制主站连接，触摸屏通过MPI与控制主站连接；张紧装置、制动装置、速度检测器、张力传感器、变频电机分别通过PROFIBUS-DP通信线与控制主站（15）连接。
5.根据权利要求4所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，所述的减速器采用二级圆锥-圆柱硬齿面齿轮减速器。
6.根据权利要求5所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，所述的低速轴联轴器采用弹性珠销齿式联轴器；高速轴联轴器采用MLL型为分体式制动轮梅花形弹性联轴器。
7.根据权利要求6所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，所述的逆止器本采用ⅡN1型滚珠，用于倾斜向上输送物料的输送机，防止负载停车时输送带逆行。
8.根据权利要求7所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，所述电气系统的张紧装置采用螺旋拉紧型式。
9.根据权利要求8所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，所述制动装置选用盘式制动装置。
10.根据权利要求9所述的圆管带式输送机双电机变频驱动控制系统，其特征在于，所述电气系统的控制主站（15）采用S7-300PLC。
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