CN207264176U - 一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，包括智能永磁直驱系统和输煤监控系统；所述智能永磁直驱系统包括伺服控制器、皮带运输机以及永磁同步变频电动机；所述输煤监控系统包括地面监控主机、声光报警器和若干检测主体；所述检测主体均包括井下监控分站、传感器和触摸屏，所述传感器、永磁直驱电机均连接至PLC控制柜，PLC控制柜与嵌入式触摸屏连接，嵌入式触摸屏与地面监控主机通讯连接。将智能永磁直驱系统和输煤监控系统相结合，采用永磁直驱技术和在线监控技术，建立起基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，实现对井下输煤系统的实时监控，确保井下输煤系统的安全、高效。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监控系统，具体是一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统。
背景技术
目前皮带运输机多为传统的驱动系统，控制系统比较落后，电机效率低，消耗电能大，维护复杂并且费用高；控制功能比较单一，没有统一的监视和管理平台，靠人工巡检的方式检测和管理皮带运输机；维修方式为故障后维修，不能保证皮带运输机安全可靠运行，影响了煤矿的生产效益。因此，本发明提供一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，包括智能永磁直驱系统和输煤监控系统；所述智能永磁直驱系统包括伺服控制器、皮带运输机以及永磁同步变频电动机；所述输煤监控系包括地面监控主机、声光报警器和若干检测主体；所述检测主体均包括井下监控分站、传感器和触摸屏，井下监控分站设有PLC控制柜，所述永磁直驱电机驱动皮带运输机，所述传感器、永磁直驱电机均连接至PLC控制柜，PLC控制柜与嵌入式触摸屏连接，嵌入式触摸屏与地面监控主机通讯连接，地面监控主机上连接有声光报警器。
作为本实用新型进一步的方案：所述传感器包括震动传感器、速度传感器、跑偏传感器、堆煤传感器和撕裂传感器。
作为本实用新型进一步的方案：所述触摸屏为嵌入式触摸屏。
作为本实用新型进一步的方案：所述嵌入式触摸屏采用MCGS嵌入式触摸屏。
作为本实用新型进一步的方案：所述地面监控主机上还连接有打印机。
作为本实用新型进一步的方案：所述PLC控制柜通过RS485总线与嵌入式触摸屏连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统设计合理，具有以下优点：
一、高效节能，电机效率达到一级能耗(IE4)标准；
二、永磁电机起动转矩大，过载能力强；
三、避免电网及机械冲击，永磁直驱电动机运用无传感器矢量控制技术(SVC)和闭环传感器矢量控制技术(FVC)变频起动；
四、驱动智能化，当系统需要多电机驱动时，通过主从控制可实现多机传动及功率平衡，能够避免因出力不均而造成的电机损坏；
五、可实现无人值守，大大减少人工成本，提高了系统的安全可靠性；
六、本发明基于专家系统的故障预警系统，能准确、及时识别出故障类型；
七、设备维护简单。
附图说明
图1为基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，包括智能永磁直驱系统和输煤监控系统；所述智能永磁直驱系统包括伺服控制器、皮带运输机以及高效节能、运行平稳的永磁同步变频电动机；所述输煤监控系包括地面监控主机、声光报警器和三个检测主体；所述检测主体均包括井下监控分站、传感器和嵌入式触摸屏，井下监控分站设有PLC控制柜，应用传感器实现对井下皮带运输机、永磁同步变频电动机运行状态的实时在线监控，所述传感器包括震动传感器、速度传感器、跑偏传感器、堆煤传感器和撕裂传感器；振动传感器安装在永磁电机的前轴与后轴，用于检测永磁电机转轴的振动情况。温度传感器安装在电机的滑动轴承处，用于检测永磁电机的滑动轴承温度；速度传感器安装在皮带机导向滚筒的支架上和导向滚筒上，用于检测皮带机的运行速度；跑偏传感器安装在距离机头20m～25m，皮带机两边的支架上，胶带发生跑偏时，跑偏的胶带边沿推动传感杆发生倾斜，当倾斜角度≥40°时，内部一组开关闭合，使音频电路工作，开始报警，当倾斜角度≥60°时，内部急停开关也闭合，报警并立即停机；堆煤传感器垂直悬挂在皮带机卸载滚筒前上方，安装位置必须满足既能起到保护作用，又能防止在原煤的冲击下误动作。堆煤传感器用来测量皮带机的煤位，当皮带机对的机头部位出现堆煤现象，则相应位置的煤位传感器与煤接触，煤位保护电路立即动作，使后一台输送机立即停车；撕裂传感器安装在撕裂传感器安装在皮带机头后部皮带架上，位于上下皮带之间，保持与皮带平行，与上胶带间距为100mm。当皮带撕裂时，有物料(煤)落入传感器，阻挡了光电开关的红外线传输，撕裂保护装置动作，皮带机断电停车；震动传感器用于检测永磁同步变频电动机的震动信息；速度传感器、跑偏传感器、堆煤传感器和撕裂传感器用于检测皮带运输机运输状况；所述永磁直驱电机驱动皮带运输机，所述传感器、永磁直驱电机均连接至PLC控制柜，PLC控制柜通过RS485总线与嵌入式触摸屏连接，嵌入式触摸屏通过工业以太网与地面监控主机通讯连接，地面监控主机上连接有声光报警器和打印机；所述嵌入式触摸屏采用MCGS嵌入式触摸屏。
将变频永磁直驱同步电动机应用于大运量长距离的顺槽皮带和大巷皮带运输机上，能实现交流电机在各种负荷情况下的平滑启动、调速、停车等功能，彻底消除皮带运输机启停过程中机械及电气冲击，延长设备使用寿命，尤其对胶带的保护效果更好，能延长胶带的使用寿命。利用永磁同步电动机参数辨识技术和空间矢量控制技术对电机参数进行辨识，采用TBVF-560/80YC型防爆电机永磁电机，对励磁电流和转矩电流进行分开控制，使电机输入电流绝大部分为转矩电流，提高了控制性能并减少了损耗。运用无传感器矢量控制技术(Sensorless vector control technology，SVCT)和闭环传感器矢量控制技术(Feedback sensor vector control technology，FVCT)变频起动，TBVF-560/80YC型防爆电机永磁电机，能实现系统传动的缓慢匀速起动，起动转矩大，动态响应快，过载能力强避免了电机起动的瞬间大电流给电网带来的冲击，以及转矩波动给传动系统带来的机械冲击，由此降低了系统的电网故障和机械故障。
本实用新型的工作原理是：本发明用新型的永磁直驱系统取代传统的驱动系统，将传统的人工巡检监管皮带运输机的方式改为由智能永磁直驱系统和输煤监控系统结合的方式。井下监控分站一方面对传感器的信息进行采集和数据分析，另一方面将读取到的测量数据通过MCGS嵌入式触摸屏实时显示，再通过MCGS嵌入式触摸屏自带的通信接口接入局域网将测量数据转发到地面监控主机上，地面监控主机采用计算机；地面监控主机作为系统的最高层，它使用MCGS通用版组态软件对数据进行集中处理、存储和报警，当出现故障时，可以对故障进行分析判断，实现故障预警，在监控室内就能够远程可视化监测与了解皮带运输机的整个运行状态，声光报警器用于在数据异常时发出报警信号；这样，有关人员就可以浏览、查询全部监测内容，通过打印机输出监测信息和处理结果，并可对监测系统实现远程控制。可进行实时对皮带运输机以及永磁同步变频电动机的监控预警，达到了无人值守的目的，从而提高了生产效率，实现了皮带运输机的安全可靠运行。本方案同时适应于其它相应或相类似工作方式的应用领域。
该基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统设计合理，具有以下优点：
一、高效节能，电机效率达到一级能耗(IE4)标准；
二、永磁电机起动转矩大，过载能力强；
三、避免电网及机械冲击，永磁直驱电动机运用无传感器矢量控制技术(SVC)和闭环传感器矢量控制技术(FVC)变频起动；
四、驱动智能化，当系统需要多电机驱动时，通过主从控制可实现多机传动及功率平衡，能够避免因出力不均而造成的电机损坏；采用多机主从控制技术，通过实现转矩的平衡分配来实现多机同步运行；主机和从机的电机轴通过齿轮、链条等进行刚性连接；从机采用转矩控制模式，以使传动单元之间平均分配负载转矩，此时是由机械结构保证转速同步，由于每台电机分别由单独的变频器控制，保证了各电动机承担的负载分配合理，防止出现分配转矩严重不平衡，甚至彼此顶牛现象的发生；
五、可实现无人值守，大大减少人工成本，提高了系统的安全可靠性；
六、本发明基于专家系统的故障预警系统，能准确、及时识别出故障类型；
七、设备维护简单。
在本基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，其特征在于，包括智能永磁直驱系统和输煤监控系统；所述智能永磁直驱系统包括伺服控制器、皮带运输机以及永磁同步变频电动机；所述输煤监控系统包括地面监控主机、声光报警器和若干检测主体；所述检测主体均包括井下监控分站、传感器和触摸屏，井下监控分站设有PLC控制柜，所述永磁直驱电机驱动皮带运输机，所述传感器、永磁直驱电机均连接至PLC控制柜，PLC控制柜与嵌入式触摸屏连接，嵌入式触摸屏与地面监控主机通讯连接，地面监控主机上连接有声光报警器。
2.根据权利要求1所述的基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，其特征在于，所述传感器包括震动传感器、速度传感器、跑偏传感器、堆煤传感器和撕裂传感器。
3.根据权利要求1所述的基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，其特征在于，所述触摸屏为嵌入式触摸屏。
4.根据权利要求1或3所述的基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，其特征在于，所述嵌入式触摸屏采用MCGS嵌入式触摸屏。
5.根据权利要求1所述的基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，其特征在于，所述地面监控主机上还连接有打印机。
6.根据权利要求1所述的基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统，其特征在于，所述PLC控制柜通过RS485总线与嵌入式触摸屏连接。
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| CN201721246457.6U CN207264176U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种基于永磁电机驱动的井下输煤监控系统 |
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| CN (1) | CN207264176U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112710447A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-27 | 内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司 | 一种用于煤矿井下安全防护支架评价系统 |
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2017
- 2017-09-27 CN CN201721246457.6U patent/CN207264176U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112710447A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-27 | 内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司 | 一种用于煤矿井下安全防护支架评价系统 |
| CN112710447B (zh) * | 2020-12-29 | 2023-07-25 | 内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司 | 一种用于煤矿井下安全防护支架评价系统 |
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