一种大倾角采煤机拖动控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大倾角采煤机拖动控制装置，包括行走机构、牵引机构以及电气控制机构，电气控制机构包括控制器、主变频器、以及与主变频器通讯的第一从变频器和第二从变频器。本发明专利技术同时公开了一种大倾角采煤机拖动控制方法，该方法包括以下步骤：步骤一、采煤机行走控制；步骤二、检测牵引电机是否过载或欠载；步骤三、检测变频器是否故障。本发明专利技术的三个变频器采用一主二从的控制方式，具有牵引机构过载或欠载检测功能，并具有变频器故障检测功能，在保持第一牵引电机、第二牵引电机和第三牵引电机保持同步运行的基础上防止牵引电机过载或欠载，任意一个变频器故障，采煤机停止工作，避免故障扩大化，减小了采煤机设备损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种大倾角采煤机拖动控制装置及控制方法
本专利技术属于采煤机
，具体涉及一种大倾角采煤机拖动控制装置及控制方法。
技术介绍
我国煤炭资源比较丰富，煤层结构复杂，其中大倾角煤层数量不少，例如我国西南地区和宁夏地区的煤层大多都是大坡度煤层。国内大倾角综采工作面条件下，由于现有采煤机多为双驱动采煤机，双驱动采煤机在采高小于5米且坡度小于30度的工作面还可以进行上行采煤，但在坡度大于30度以上的大倾角工作面上行采煤时，由于双驱动采煤机自重太大，上行时只能空刀行走，而且上行启动时经常有下滑现象，工作效率比较低。目前针对大采高和大倾角工作面设计有三驱动采煤机，但是目前的三驱动采煤机只是增大了采煤机的牵引力，并没有其他措施保证三驱动采煤机的三个牵引单元的一致性，由于三驱动采煤机具有三个牵引单元，当其中一个牵引单元出力过大造成损坏时，另外两个牵引单元继续工作，容易造成采煤机的另外两个牵引单元过载，不仅造成财产损失，而且影响开采工作，因此一种结构简单、设计合理的采煤机，三个变频器驱动三个牵引单元，三个牵引单元驱动采煤机的行走机构，保证了采煤机在大坡度工作面上行采煤时能够有足够的牵引力，能够在坡度超过45度的工作面上正常工作，并且具有变频器故障检测，当其中一个变频器故障时，采煤机即停止运行，避免故障扩大化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大倾角采煤机拖动控制装置，其结构简单、设计合理，三个变频器采用一主二从的控制方式，以实现第一牵引电机、第二牵引电机和第三牵引电机保持同步运行，具有牵引机构过载或欠载检测功能，当第一牵引电机、第二牵引电机或第三牵引电机过载或欠载，在保持第一牵引电机、第二牵引电机和第三牵引电机保持同步运行的基础上提高或降低功率，并具有变频器故障检测功能，当其中一个变频器故障时，采煤机即停止运行，避免故障扩大化，减小了采煤机设备损伤。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种大倾角采煤机拖动控制装置，其特征在于：包括行走机构、用于驱动行走机构的牵引机构以及用于控制牵引机构的电气控制机构，所述行走机构包括第一行走单元、第二行走单元和第三行走单元，所述第一行走单元、第二行走单元和第三行走单元均包括与大倾角工作面刮板输送机的销轨啮合的齿轮轨，所述牵引机构包括用于牵引第一行走单元的第一牵引电机、用于牵引第二行走单元的第二牵引电机和用于牵引第三行走单元的第三牵引电机，所述电气控制机构包括控制器和与所述控制器输入端相接的参数输入模块，所述控制器的输出端接有数据存储器和主变频器，所述主变频器连接有第一从变频器和第二从变频器，所述主变频器与第一牵引电机相接，所述第一从变频器与第二牵引电机相接，所述第二从变频器与第三牵引电机相接，所述控制器的输入端接有启停开关、用于检测所述主变频器是否异常的主检测模块、用于检测所述第一从变频器是否异常的第一从检测模块、用于检测所述第二从变频器是否异常的第二从检测模块、用于检测第一牵引电机运行功率的第一牵引检测模块、用于检测第二牵引电机运行功率的第二牵引检测模块和用于检测第三牵引电机运行功率的第三牵引检测模块。上述的一种大倾角采煤机拖动控制装置，其特征在于：所述主检测模块、第一从检测模块和第二从检测模块均包括电流传感器、电压传感器和温度传感器。上述的一种大倾角采煤机拖动控制装置，其特征在于：所述第一牵引检测模块、第二牵引检测模块和第三牵引检测模块均包括电流传感器和电压传感器。同时，本专利技术还公开一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的利用所述大倾角采煤机拖动控制装置进行拖动控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、采煤机行走控制：按下启停开关，控制器发送启动指令给主变频器,主变频器启动并同时发送启动信号给第一从变频器和第二从变频器，第一从变频器和第二从变频器接收启动信号并同时启动，主变频器驱动第一牵引电机，第一从变频器驱动第二牵引电机，第二从变频器驱动第三牵引电机，第一牵引电机带动第一行走单元，第二牵引电机带动第二行走单元，第三牵引电机带动第三行走单元，主变频器运行至预先通过参数输入模块输入的预设频率值f后，主变频器控制所述第一从变频器和第二从变频器运行至预设频率值f，第一牵引电机、第二牵引电机和第三牵引电机保持同步运行，采煤机正常行走；步骤二、检测牵引机构是否过载或欠载：步骤201、计算牵引机构的功率值：第一牵引检测模块检测第一牵引电机的电流值和电压值，第二牵引检测模块检测第二牵引电机的电流值和电压值，第三牵引检测模块检测第三牵引电机的电流值和电压值，并将电流值和电压值传输给控制器，控制器将接收到的信息存储在数据存储器内，控制器根据接收到的电流值和电压值计算第一牵引电机的功率值P1、第二牵引电机的功率值P2和第三牵引电机的功率值P3；步骤202、判断牵引机构的功率值是否正常：若90％Pe1<P1<110％Pe1、90％Pe2<P2<110％Pe2且90％Pe3<P3<110％Pe3，进入步骤三，否则执行步骤203；其中，Pe1表示通过参数输入模块输入的第一牵引电机的额定功率值，Pe2表示通过参数输入模块输入的第二牵引电机的额定功率值，Pe3表示通过参数输入模块输入的第三牵引电机的额定功率值；步骤203、判断牵引机构过载或欠载：若P1≥110％Pe1、P2≥110％Pe2或P3≥110％Pe3，认为第一牵引电机、第二牵引电机或第三牵引电机过载，进入步骤204，若P1≤90％Pe1、P2≤90％Pe2或P3≤90％Pe3，认为第一牵引电机、第二牵引电机或第三牵引电机欠载，进入步骤205；步骤204、控制器发送减速指令给主变频器，主变频器降低输出频率，第一从变频器和第二从变频器跟随主变频器降低输出频率，第一牵引电机、第二牵引电机和第三牵引电机减速运行，采煤机减速行走，直到90％Pe1<P1<110％Pe1、90％Pe2<P2<110％Pe2且90％Pe3<P3<110％Pe3；步骤205、控制器发送加速指令给主变频器，主变频器升高输出频率，第一从变频器和第二从变频器跟随主变频器升高输出频率，第一牵引电机、第二牵引电机和第三牵引电机加速运行，采煤机加速行走，直到90％Pe1<P1<110％Pe1、90％Pe2<P2<110％Pe2且90％Pe3<P3<110％Pe3；步骤三、检测主变频器、第一从变频器或第二从变频器是否故障：步骤301、故障判断：主检测模块检测主变频器的电流值I1、电压值U1和温度值T1并传输给控制器，第一从检测模块检测第一从变频器的电流值I2、电压值U2和温度值T2并传输给控制器，第二从检测模块检测第二从变频器的电流值I3、电压值U3和温度值T3并传输给控制器，控制器将接收到的信息存储在数据存储器内，当I1<I1min、I1>I1max、U1<U1min、U1>U1max、T1<T1min或T1>T1max，即认为主变频器故障，其中，I1min表示主变频器的最小电流值，I1max表示主变频器的最大电流值，U1min表示主变频器的最小电压值，U1max表示主变频器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大倾角采煤机拖动控制装置，其特征在于：包括行走机构、用于驱动行走机构的牵引机构以及用于控制牵引机构的电气控制机构，所述行走机构包括第一行走单元(12)、第二行走单元(13)和第三行走单元(14)，所述第一行走单元(12)、第二行走单元(13)和第三行走单元(14)均包括与大倾角工作面刮板输送机的销轨(15)啮合的齿轮轨(16)，所述牵引机构包括用于牵引第一行走单元(12)的第一牵引电机(9)、用于牵引第二行走单元(13)的第二牵引电机(10)和用于牵引第三行走单元(14)的第三牵引电机(11)，所述电气控制机构包括控制器(2)和与所述控制器(2)输入端相接的参数输入模块(1)，所述控制器(2)的输出端接有数据存储器(17)和主变频器(4)，所述主变频器(4)连接有第一从变频器(3)和第二从变频器(5)，所述主变频器(4)与第一牵引电机(9)相接，所述第一从变频器(3)与第二牵引电机(10)相接，所述第二从变频器(5)与第三牵引电机(11)相接，所述控制器(2)的输入端接有启停开关(18)、用于检测所述主变频器(4)是否异常的主检测模块(6)、用于检测所述第一从变频器(3)是否异常的第一从检测模块(7)、用于检测所述第二从变频器(5)是否异常的第二从检测模块(8)、用于检测第一牵引电机(9)运行功率的第一牵引检测模块(19)、用于检测第二牵引电机(10)运行功率的第二牵引检测模块(20)和用于检测第三牵引电机(11)运行功率的第三牵引检测模块(21)。...

【技术特征摘要】
1.一种大倾角采煤机拖动控制装置，其特征在于：包括行走机构、用于驱动行走机构的牵引机构以及用于控制牵引机构的电气控制机构，所述行走机构包括第一行走单元(12)、第二行走单元(13)和第三行走单元(14)，所述第一行走单元(12)、第二行走单元(13)和第三行走单元(14)均包括与大倾角工作面刮板输送机的销轨(15)啮合的齿轮轨(16)，所述牵引机构包括用于牵引第一行走单元(12)的第一牵引电机(9)、用于牵引第二行走单元(13)的第二牵引电机(10)和用于牵引第三行走单元(14)的第三牵引电机(11)，所述电气控制机构包括控制器(2)和与所述控制器(2)输入端相接的参数输入模块(1)，所述控制器(2)的输出端接有数据存储器(17)和主变频器(4)，所述主变频器(4)连接有第一从变频器(3)和第二从变频器(5)，所述主变频器(4)与第一牵引电机(9)相接，所述第一从变频器(3)与第二牵引电机(10)相接，所述第二从变频器(5)与第三牵引电机(11)相接，所述控制器(2)的输入端接有启停开关(18)、用于检测所述主变频器(4)是否异常的主检测模块(6)、用于检测所述第一从变频器(3)是否异常的第一从检测模块(7)、用于检测所述第二从变频器(5)是否异常的第二从检测模块(8)、用于检测第一牵引电机(9)运行功率的第一牵引检测模块(19)、用于检测第二牵引电机(10)运行功率的第二牵引检测模块(20)和用于检测第三牵引电机(11)运行功率的第三牵引检测模块(21)。2.按照权利要求1所述的一种大倾角采煤机拖动控制装置，其特征在于：所述主检测模块(6)、第一从检测模块(7)和第二从检测模块(8)均包括电流传感器、电压传感器和温度传感器。3.按照权利要求1所述的一种大倾角采煤机拖动控制装置，其特征在于：所述第一牵引检测模块(9)、第二牵引检测模块(20)和第三牵引检测模块(21)均包括电流传感器和电压传感器。4.一种利用权利要求1所述的大倾角采煤机拖动控制装置进行拖动控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、采煤机行走控制：按下启停开关(18)，控制器(2)发送启动指令给主变频器(4),主变频器(4)启动并同时发送启动信号给第一从变频器(3)和第二从变频器(5)，第一从变频器(3)和第二从变频器(5)接收启动信号并同时启动，主变频器(4)驱动第一牵引电机(9)，第一从变频器(3)驱动第二牵引电机(10)，第二从变频器(5)驱动第三牵引电机(11)，第一牵引电机(9)带动第一行走单元(12)，第二牵引电机(10)带动第二行走单元(13)，第三牵引电机(11)带动第三行走单元(14)，主变频器(4)运行至预先通过参数输入模块(1)输入的预设频率值f后，主变频器(4)控制所述第一从变频器(3)和第二从变频器(5)运行至预设频率值f，第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)和第三牵引电机(11)保持同步运行，采煤机正常行走；步骤二、检测牵引机构是否过载或欠载：步骤201、计算牵引机构的功率值：第一牵引检测模块(9)检测第一牵引电机(9)的电流值和电压值，第二牵引检测模块(20)检测第二牵引电机(10)的电流值和电压值，第三牵引检测模块(21)检测第三牵引电机(11)的电流值和电压值，并将电流值和电压值传输给控制器(2)，控制器(2)将接收到的信息存储在数据存储器(4)内，控制器(2)根据接收到的电流值和电压值计算第一牵引电机(9)的功率值P1、第二牵引电机(10)的功率值P2和第三牵引电机(11)的功率值P3；步骤202、判断牵引机构的功率值是否正常：若90％Pe1<P1<110％Pe1、90％Pe2<P2<110％Pe2且90％Pe3<P3<110％Pe3，认为第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)和第三牵引电机(11)均正常，进入步骤三，否则执行步骤203；其中，Pe1表示通过参数输入模块(1)输入的第一牵引电机(9)的额定功率值，Pe2表示通过参数输入模块(1)输入的第二牵引电机(10)的额定功率值，Pe3表示通过参数输入模块(1)输入的第三牵引电机(11)的额定功率值；步骤203、判断牵引机构过载或欠载：若P1≥110％Pe1、P2≥110％Pe2或P3≥110％Pe3，认为第一牵引电机(9)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志明，杨成龙，赵友军，任朋飞，田生文，马怀勇，刘东航，
申请(专利权)人：西安煤矿机械有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61