UA24273U

UA24273U - Method of automatic starting of loaded conveyor with device of smooth start

Info

Publication number: UA24273U
Application number: UAU200701224U
Authority: UA
Inventors: Igor Ivanovych Tokariev; Serhii Viktorovych Shmaniov
Original assignee: Igor Ivanovych Tokariev; Serhii Viktorovych Shmaniov
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-06-25

Abstract

The method of automatic starting of the loaded conveyor with the device of smooth start includes the application of supply voltage, its in time adjustment. The duration of increase of the starting voltage is selected taking into account the total overloading of conveyor and uniformity of load distribution.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до області конвеєрного транспорту, а саме до способів запуску навантажених 2 конвеєрів.The useful model refers to the field of conveyor transport, namely to the methods of starting loaded 2 conveyors.

Відомі способи плавного запуску конвеєра шляхом поступового підвищення живлячої напруги, що подається на асинхронний двигун приводу конвеєра, швидкість росту напруги є фіксованою і вибирається при програмуванні пристрою плавного пуску (ППП), з урахуванням особливостей конкретного конвеєра. Зміна напруги приводить до зміни критичного моменту двигуна пропорційно квадрату напруги і зменшенню жорсткості 70 характеристик. Регулювання напруги здійснюється зміною кута запізнювання відкриття тиристорів |ОстровскийThere are known ways to smoothly start the conveyor by gradually increasing the supply voltage supplied to the asynchronous motor of the conveyor drive, the speed of the voltage increase is fixed and is selected when programming the soft start device (PPP), taking into account the characteristics of a particular conveyor. A change in voltage leads to a change in the critical moment of the motor in proportion to the square of the voltage and a decrease in the stiffness of 70 characteristics. Voltage regulation is carried out by changing the opening delay angle of thyristors | Ostrovsky

А.С. Злектроприводьі зарубежньх ленточньх конвейеров. М., 1974, с.3-46 и Соловьев А.С. и др.A.S. Electric drives of foreign belt conveyors. M., 1974, p.3-46 and A.S. Solovyov. and others

Автоматизированньй злектропривод конвейеров. Л., 1977, с.12-171.Automated electric drive of conveyors. L., 1977, pp. 12-171.

Недоліком відомих способів є те, що у разі запуску навантаженого конвеєра унаслідок необхідності обмеження максимального струму, реальний час запуску може значно перевищувати запрограмований, що 12 приводить до перегріву і аварійного відключення двигуна або неможливості запуску. Спрацьовування захисту від перегріву двигуна і ППП приводить до тривалих простоїв, необхідних для його охолоджування.The disadvantage of the known methods is that in the case of starting a loaded conveyor due to the need to limit the maximum current, the actual start time may significantly exceed the programmed one, which leads to overheating and emergency shutdown of the engine or the impossibility of starting. Activation of protection against overheating of the engine and PPP leads to long downtimes necessary for its cooling.

Відомий спосіб короткочасної подачі максимальної напруги (пускового імпульсу) на статор асинхронного двигуна з подальшим переходом на запрограмований розгін (Тов СМ. и др. Системь! електропривода стационарньх транспортньїх установок угольньїх шахт. М., 1981, с.157-1611.A known method of short-term application of the maximum voltage (starting pulse) to the stator of an asynchronous motor with subsequent transition to programmed acceleration (Tov SM. et al. System! electric drive of stationary transport installations of coal mines. M., 1981, pp. 157-1611.

Недоліком цього способу є те, що тривалість подачі імпульсу і його форма не пов'язана з реальним завантаженням конвеєра і не забезпечує плавний вибір люфтів для безударного пуску.The disadvantage of this method is that the duration of the pulse and its shape are not related to the actual loading of the conveyor and does not ensure a smooth selection of clearances for a shock-free start.

Технічним завданням корисної моделі є удосконалення способу автоматичного запуску навантаженого конвеєра з пристроєм плавного пуску, в якому шляхом регулювання режиму розгону з урахуванням таких факторів, як завантаженість, розподіл вантажу, тип і довжина конвеєра, температура двигуна і таке інше, 22 досягається зниження перегріву двигуна, зменшення ударних навантажень на елементи конвеєра і приводить до в підвищення надійності конвеєрного устаткування, зниження тривалості простоїв, енергетичних втрат.The technical task of the useful model is to improve the method of automatically starting a loaded conveyor with a soft start device, in which by adjusting the acceleration mode taking into account such factors as the load, load distribution, type and length of the conveyor, engine temperature, etc., 22 a reduction in engine overheating is achieved, reduction of shock loads on conveyor elements and leads to increased reliability of conveyor equipment, reduction of downtime, energy losses.

Поставлене завдання досягається тим, що в способі автоматичного запуску навантаженого конвеєра з пристроєм плавного пуску, що полягає в подачі живлячої напруги, регулюванні її в часі, згідно з корисною моделею, тривалість підвищення пускової напруги вибирають з урахуванням загальної завантаженості конвеєра о | рівномірності розподілу вантажу, а у момент початку руху конвеєра, подальше підвищення напруги здійснюють че з урахуванням забезпечення постійного прискорення, якщо після досягнення максимальної напруги конвеєр не почав рухатись, час подачі максимальної напруги визначають з урахуванням завантаженості конвеєра, поточної сч температури і швидкості росту температури двигуна (теплової інерції), крім того припинення подачі напруги «Її здійснюють в часі, достатньому для повернення розтягнутої стрічки (для стрічкового конвеєра) в початковеThe task is achieved by the fact that in the method of automatically starting a loaded conveyor with a soft start device, which consists in supplying the supply voltage, adjusting it in time, according to a useful model, the duration of the increase in the starting voltage is chosen taking into account the overall loading of the conveyor by | even distribution of the load, and at the moment of the start of the conveyor movement, further voltage increase is carried out taking into account the provision of constant acceleration, if after reaching the maximum voltage the conveyor did not start moving, the time of supplying the maximum voltage is determined taking into account the conveyor load, the current AC temperature and the rate of increase of the engine temperature (thermal inertia), in addition to the termination of the voltage supply "It is carried out in a time sufficient for the return of the stretched belt (for a belt conveyor) to the initial

Зо положення, після припинення подачі напруги через певний час здійснюють короткочасну подачу розрахункової, с наприклад максимальної, поштовхової напруги, а зростання напруги від 0 до тах відбувається в часі, достатньому для вибору люфтів механізмів приводу, загальну тривалість подачі поштовхової напруги визначають розрахунковим шляхом залежно від кількості вантажу і рівномірності його розподілу, в разі « необхідності здійснюють подачу декількох пускових імпульсів підряд, кількість і тривалість яких, а також З інтервал між ними і рівень напруги залежать від внутрішньої інерції системи. А місце розташування вантажу с визначають на підставі сигналів датчика наявності вантажу, в продовж часу переміщення вантажу по довжиніFrom the position, after the termination of the voltage supply, after a certain time, a short-term supply of the calculated, for example, maximum impulse voltage is carried out, and the increase of the voltage from 0 to tah occurs in a time sufficient for the selection of backlashes of the drive mechanisms, the total duration of the impulse voltage supply is determined by calculation depending on the amount of cargo and the uniformity of its distribution, if necessary, several starting pulses are supplied in a row, the number and duration of which, as well as the interval between them and the voltage level, depend on the internal inertia of the system. And the location of the cargo c is determined on the basis of the signals of the cargo presence sensor during the time of moving the cargo along its length

Із» конвеєра, в період, передуючий зупинці конвеєра, початок руху конвеєра і будь - які переміщення стрічки фіксують датчиками швидкості, встановленими в головній і середній частинах конвеєра, подальше програмне прискорення вибирають з урахуванням поточної температури двигуна і його теплової інерції, загальну 75 завантаженість конвеєра визначають по величинах споживаного двигуном струму і діючої напруги, в момент, ді передуючий зупинці конвеєра і всі параметри необхідні для запуску конвеєра автоматично фіксують і аналізують «їз» в блоці управління пристрою плавного пуску.From" the conveyor, in the period preceding the stop of the conveyor, the start of conveyor movement and any movements of the belt are recorded by speed sensors installed in the main and middle parts of the conveyor, further program acceleration is selected taking into account the current temperature of the engine and its thermal inertia, the total load of the conveyor are determined by the values of the current consumed by the motor and the operating voltage, at the moment preceding the stop of the conveyor and all the parameters necessary for starting the conveyor are automatically recorded and analyzed in the control unit of the soft start device.

На Фіг.1 приведений графік зміни пускової напруги - стандартний запуск навантаженого конвеєра; на Фіг.2 ді зображені графіки зміни пускової напруги в перебігу часу; на Фіг.3 зображена схема стрічкового конвеєра. -І 20 Схема містить датчики швидкості 9 і 10, встановлені в головній і середній частині конвеєра, відповідно, датчики наявності вантажу 11, електричний двигун 12, пристрій плавного пуску 13, приводний барабан 14, с» термодатчики (на Фіг. не показані), вантаж 15.Figure 1 shows a graph of the starting voltage change - a standard start-up of a loaded conveyor; Fig. 2 and d show graphs of changes in starting voltage over time; Figure 3 shows a diagram of a belt conveyor. -I 20 The circuit includes speed sensors 9 and 10, installed in the main and middle parts of the conveyor, respectively, sensors for the presence of cargo 11, electric motor 12, soft start device 13, drive drum 14, c" temperature sensors (not shown in Fig.), cargo 15.

Спосіб полягає в наступному.The method is as follows.

Перед зупинкою конвеєра, пристрій плавного пуску 13 (ППП), наприклад, у вигляді тиристорного регулятора 29 напруги, на підставі сигналів датчиків наявності вантажу 11, в продовж часу переміщення вантажу 15 по довжині с конвеєра, визначає розташування вантажу 15 на конвеєрі. По величині споживаного струму в момент, передуючий зупинці, визначається реальна завантаженість конвеєра.Before stopping the conveyor, the soft start device 13 (PPP), for example, in the form of a thyristor voltage regulator 29, on the basis of signals from sensors for the presence of cargo 11, during the time of moving the cargo 15 along the length of the conveyor, determines the location of the cargo 15 on the conveyor. The actual load of the conveyor is determined by the amount of current consumed at the moment preceding the stop.

При пуску конвеєра на підставі проаналізованої інформації, а також з урахуванням поточної температури двигуна, ППП 13 формує програму зміни напруги, яка забезпечує такий час розгону конвеєра, щоб при 60 мінімальній дії на механізми конвеєра і з урахуванням його реального завантаження, наростання температури в роторі двигуна 12 не привело б до його перегріву.When starting the conveyor on the basis of the analyzed information, as well as taking into account the current temperature of the engine, the PPP 13 forms a program for changing the voltage, which ensures such a conveyor acceleration time that with 60 minimal action on the mechanisms of the conveyor and taking into account its actual loading, the temperature rise in the motor rotor 12 would not cause it to overheat.

Розглянемо пуск довгого стрічкового конвеєра.Consider the launch of a long conveyor belt.

При роботі конвеєра датчик наявності вантажу 11 періодично посилає сигнали на ППП 13 про надходження вантажу на конвеєр. Інформація про надходження вантажу зберігається в пам'яті ППП в перебігу часу бо проходження вантажу по всій довжині конвеєра і постійно оновлюється. Інформація про струм, споживаний двигуном 12 і напрузі, свідчить про споживану двигуном потужність, яка знаходиться в прямій залежності від кількості вантажу на стрічці.During the operation of the conveyor, the load presence sensor 11 periodically sends signals to the PPP 13 about the arrival of the load on the conveyor. Information about the arrival of the cargo is stored in the memory of the PPP over time because the passage of the cargo along the entire length of the conveyor is constantly updated. Information about the current consumed by the motor 12 and the voltage indicates the power consumed by the motor, which is directly dependent on the amount of cargo on the belt.

При зупинці конвеєра, ППП, на підставі інформації, що зберігається в пам'яті, про споживану двигуном потужність в момент, передуючий зупинці, по аналізу сигналів датчиків наявності вантажу 11 і по температурі двигуна 12 вибирає оптимальний режим розгону конвеєра.When the conveyor stops, the PPP, on the basis of information stored in the memory, about the power consumed by the engine at the moment preceding the stop, by analyzing the signals of the sensors for the presence of cargo 11 and the temperature of the engine 12, selects the optimal conveyor acceleration mode.

Наприклад, конвеєр завантажений повністю або вантаж більшої своєю масою знаходиться в його передній частині. Розглянемо графік Фіг.2. Час підвищення напруги поз. 1-3 вибирається з урахуванням загальної завантаженості. Коли стрічка конвеєра почала рух (сигнал датчика 120), проводиться автоматичне регулювання /о напруги для забезпечення рівномірності розгону (швидкість зміни свідчень датчика 1-сопзі) в перебігу часу, поз. 2-3 (Фіг.2), вибираного з урахуванням довжини конвеєра і його завантаженості. Якщо стрічка конвеєра не почала рухатися і досягши максимальної напруги (сигнал датчика 1-0), то через проміжок часу, поз. 3-4, що розраховується з урахуванням довжини конвеєра, його завантаження, швидкості росту температури двигуна і його теплової інерції (критичний час), подача напруги припиняється. Через проміжок часу поз. 4-5, достатній 7/5 для повернення розтягнутої частини стрічки в початкове положення (сигнал датчика 1-0), відбувається різке підвищення напруги від 0 до автоматично розрахованого, наприклад максимального, в продовж часу, поз. 5-6, достатньому для вибору люфтів в механізмах приводу. Можлива подача декількох пускових імпульсів підряд, що використовують внутрішню інерцію системи (за принципом маятника). В цьому випадку ППП автоматично розраховує рівень напруги, тривалість імпульсів і інтервалів між ними, а також кількість імпульсів, необхідних для надійного запуску конвеєра з першої спроби при мінімальних енергетичних витратах. При появі сигналу датчика 120, напруга знижується до початкового, з переходом на програмне прискорення, поз. 7-8. Якщо в перебігу часу поз. 6-7, менша поточного значення критичного часу, конвеєр не запустився, подача напруги припиняється. Цикл повторюється знову з поз. 5, якщо розрахункові пускові тепловиділення двигуна не приведуть до перевищення допустимої температури.For example, the conveyor is fully loaded or the load with a greater weight is in its front part. Consider the graph of Fig. 2. Voltage rise time pos. 1-3 is selected taking into account the total load. When the conveyor belt started to move (sensor signal 120), automatic adjustment of the /o voltage is carried out to ensure the uniformity of the acceleration (the rate of change of the indications of the sensor 1-sopzi) over time, pos. 2-3 (Fig. 2), selected taking into account the length of the conveyor and its load. If the conveyor belt did not start moving and after reaching the maximum voltage (sensor signal 1-0), then after a period of time, pos. 3-4, which is calculated taking into account the length of the conveyor, its loading, the speed of the engine temperature increase and its thermal inertia (critical time), the voltage supply is stopped. After a period of time pos. 4-5, enough 7/5 to return the stretched part of the tape to its initial position (sensor signal 1-0), there is a sharp increase in voltage from 0 to an automatically calculated, for example maximum, over time, pos. 5-6, sufficient for the selection of backlashes in drive mechanisms. It is possible to supply several starting pulses in a row, which use the internal inertia of the system (according to the pendulum principle). In this case, the PPP automatically calculates the voltage level, the duration of the pulses and the intervals between them, as well as the number of pulses required to reliably start the conveyor on the first try with minimal energy consumption. When the sensor 120 signal appears, the voltage drops to the initial level, with the transition to programmed acceleration, pos. 7-8. If in the course of time pos. 6-7, less than the current value of the critical time, the conveyor did not start, the voltage supply stops. The cycle is repeated again from pos. 5, if the calculated starting heat emissions of the engine will not lead to exceeding the permissible temperature.

У разі, коли конвеєр завантажений більшою масою вантажу в хвостовій своїй частині, час підвищення напруги поз. 1-3 вибирається таким, щоб еластичність розвантаженої стрічки не привела до утворення пружної хвилі. о,In the case when the conveyor is loaded with a larger mass of cargo in its tail part, the voltage rise time pos. 1-3 is chosen so that the elasticity of the unloaded tape does not lead to the formation of an elastic wave. at,

Якщо стрічка конвеєра в його середній частині не почала рухатися досягши максимальної напруги (сигнал датчика 2-0), то через проміжок часу поз. 3-4, менший критичного, подача напруги припиняється. Через проміжок часу поз. 4-5, достатній для повернення розтягнутої частини стрічки в початкове положення (сигнал датчика со зо 1-0) відбувається різке підвищення напруги від О до максимального, в течії часу, поз. 5-6, достатньому для вибору люфтів в механізмах приводу. При появі сигналу датчика 220, напруга знижується до початкового з ї- переходом на програмне прискорення, поз. 7-8. Можлива подача декількох пускових імпульсів підряд, що с використовують внутрішню інерцію системи. В цьому випадку рівень напруги буде нижчий, ніж у вище описаному випадку, тривалість імпульсів і інтервали між ними більші, що автоматично визначається ППП з урахуванням -If the conveyor belt in its middle part did not start moving after reaching the maximum voltage (sensor signal 2-0), then after a period of time pos. 3-4, less than critical, the voltage supply stops. After a period of time pos. 4-5, sufficient to return the stretched part of the tape to its initial position (signal of the sensor zo zo 1-0), there is a sharp increase in voltage from O to the maximum, over time, pos. 5-6, sufficient for the selection of backlashes in drive mechanisms. When the sensor 220 signal appears, the voltage decreases to the initial voltage - switching to programmed acceleration, pos. 7-8. It is possible to supply several starting pulses in a row, which use the internal inertia of the system. In this case, the voltage level will be lower than in the case described above, the duration of the pulses and the intervals between them are longer, which is automatically determined by the PPP taking into account -

Зз5 особливостей поточного завантаження. Якщо в перебігу часу поз. 6-7, менша поточного значення критичного с часу, конвеєр не запустився, подача напруги припиняється. Цикл повторюється знову з поз.5, якщо розрахункові пускові тепловиділення двигуна не приведуть до перевищення допустимої температури.35 features of the current download. If in the course of time pos. 6-7, less than the current value of the critical time s, the conveyor did not start, the voltage supply stops. The cycle is repeated again from item 5, if the calculated starting heat emissions of the engine do not lead to exceeding the permissible temperature.

Даний спосіб, за рахунок наявності зворотного зв'язку між ППП і конвеєром і автоматичним розрахунком оптимального управління алгоритмом пуску, забезпечує можливість надійного запуску конвеєра, з урахуванням « поточної зміни таких чинників як завантаженість, розташування вантажу, температура двигуна. При утрудненому /7- с пуску навантаженого конвеєра автоматично вибирається режим подачі пускового імпульсу (імпульсів) напруги із забезпеченням вибору люфтів механізмів і використанням внутрішньої інерції системи. ;» При реалізації даного способу запуску конвеєра досягається підвищення надійності пуску навантаженого конвеєра, зниження енергетичних втрат, зниження динамічних зусиль в механізмах конвеєра, зниження перегрівуThis method, due to the presence of feedback between the PPP and the conveyor and the automatic calculation of the optimal control of the start-up algorithm, provides the possibility of reliable start-up of the conveyor, taking into account the current changes in such factors as the load, the location of the cargo, the temperature of the engine. In the case of a difficult /7-s start of the loaded conveyor, the mode of supplying the start pulse (pulses) of voltage is automatically selected, ensuring the selection of backlashes of the mechanisms and the use of the internal inertia of the system. ;" When implementing this method of starting the conveyor, it is possible to increase the reliability of starting the loaded conveyor, reduce energy losses, reduce dynamic forces in conveyor mechanisms, and reduce overheating

ДВИГуна. іме) ї»ENGINE name"

Claims

The formula of the invention is)

1. The method of automatically starting a loaded conveyor with a soft start device, which includes the supply of the supply voltage, its adjustment in time, which differs in that the duration of the increase in the starting voltage "Fo" is chosen taking into account the overall loading of the conveyor and the uniformity of the distribution of the load.

2. The method according to claim 1, which differs in that at the moment the conveyor begins to move, further voltage increase is carried out taking into account the provision of constant acceleration.

C. The method according to claims 1, 2, which differs in that, if the conveyor did not start moving after reaching the maximum voltage, the time of supplying the maximum voltage is determined taking into account the load of the conveyor, the current temperature and the rate of increase of the engine temperature (thermal inertia).

4. The method according to claim 3, which differs in that the termination of the voltage supply is carried out in time sufficient to return the stretched belt (for a belt conveyor) to its initial position. in

5. The method according to paragraphs C, 4, which differs in that after the termination of the voltage supply, after a certain time, a short-term supply of the calculated, for example, maximum, impulse voltage is carried out, and the increase of the voltage from 0 to tach occurs in a time sufficient for the selection of backlashes of the drive mechanisms.

6. The method according to claim 5, which differs in that the total duration of the impulse voltage supply is determined by calculation depending on the amount of cargo and the uniformity of its distribution. 65

7. The method according to claim 5, which differs in that, if necessary, several starting pulses are supplied in a row, the number and duration of which, as well as the interval between them and the voltage level, depend on the internal inertia of the system.

8. The method according to claims 1, C, 6, 7, which differs in that the location of the cargo is determined based on the signals of the cargo presence sensor, during the time the cargo moves along the length of the conveyor, in the period preceding the stop of the conveyor.

9. The method according to claims 2, 3, 4, 8, which differs in that the beginning of the conveyor movement and any movements of the belt are recorded by speed sensors installed in the main and middle parts of the conveyor.

10. The method according to claim 1, which differs in that the subsequent program acceleration is selected taking into account the current temperature of the engine and its thermal inertia. 70

11. The method according to claims 1, 3, 6, 7, which differs in that the total loading of the conveyor is determined by the values of the current consumed by the motor and the operating voltage, at the moment preceding the stop of the conveyor.

12. The method according to claims 1-11, which is characterized by the fact that all parameters necessary for starting the conveyor are automatically fixed and analyzed in the control unit of the soft start device. what with Ge) in se « s - - a ko t» ko -i Fe bo b5