刮板输送机变频调速控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术刮板输送机变频调速控制装置，属于刮板输送机变频调速控制技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种可根据载荷情况自适应调节刮板输送机运行速度的变频调速控制装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括矿用隔爆兼本质安全型控制箱，所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱内部设置有中央控制器和数据通信模块，所述中央控制器与数据通信模块通过导线相连；所述数据通信模块的信号输入端与煤位传感器相连，所述数据通信模块通过工业通信线缆与变频器双向连接；所述变频器包括机头变频器和机尾变频器，所述机头变频器与机头电机相连，机尾变频器与机尾电机相连；本发明专利技术安装应用于刮板输送机。

【技术实现步骤摘要】
刮板输送机变频调速控制装置
本专利技术刮板输送机变频调速控制装置，属于刮板输送机变频调速控制

技术介绍
在对煤矿进行综合机械化开采过程中，刮板输送机是综采工作面的重要运输设备，与采煤机配合使用，刮板输送机的载荷将根据采煤机的行走速度、行走方向及位置的变化而变化；在工作时，刮板输送机的驱动电机需考虑载荷的变化情况，在设备正常运行时裕量较大，驱动电机存在较长时间的轻载、空载运行情况，甚至在满载运行时，驱动电机的负载率仅达到50%左右，功率因数不到0.8，电机运转存在严重的电能浪费和磨损等问题；为了使刮板输送机运行效率更高、更节能，需要设计一种变频调速控制装置，使刮板输送机的运行速度根据载荷情况能实现自适应调节。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种可根据载荷情况自适应调节刮板输送机运行速度的变频调速控制装置；为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：刮板输送机变频调速控制装置，包括矿用隔爆兼本质安全型控制箱，所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱内部设置有中央控制器和数据通信模块，所述中央控制器与数据通信模块通过导线相连；所述数据通信模块的信号输入端与煤位传感器相连，所述数据通信模块通过工业通信线缆与变频器双向连接。所述变频器包括机头变频器和机尾变频器，所述机头变频器与机头电机相连，机尾变频器与机尾电机相连。所述机头变频器与机尾变频器的内部还分别设置有电流传感器。所述中央控制器的控制端还连接有自复位防爆开关。所述数据通信模块还通过通信线缆与编程监控计算机相连。所述工业通信线缆为具有CAN串口通信协议的总线线缆。所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱的型号为KXJ3-127。所述自复位防爆开关塑封在开关盒内，并设置有隔爆控制按钮，所述自复位防爆开关的型号为LA5821-1。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：本专利技术适用于由变频器驱动的刮板输送机，能实现变频调速，通过采集驱动电机的运行电流和刮板槽煤位高度数据，将信号反馈至设置在输送机机头的控制箱，控制箱内部经过数据处理，将自适应调节信号传回变频器，实现自动变频；部分情况下可人工辅助干预，实现运行中的刮板输送机依据载煤量大小对驱动电机进行适应性变频调速，使整个装置运行过程中省电节能，并能延长设备的使用寿命。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1为本专利技术的电路结构示意图；图2为本专利技术工作参数变化示意图；图中，1为矿用隔爆兼本质安全型控制箱、2为中央控制器、3为数据通信模块、4为煤位传感器、5为变频器、6为机头变频器、7为机尾变频器、8为机头电机、9为机尾电机、10为自复位防爆开关、11为编程监控计算机。具体实施方式如图1所示，本专利技术刮板输送机变频调速控制装置，包括矿用隔爆兼本质安全型控制箱1，所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱1内部设置有中央控制器2和数据通信模块3，所述中央控制器2与数据通信模块3通过导线相连；所述数据通信模块3的信号输入端与煤位传感器4相连，所述数据通信模块3通过工业通信线缆与变频器5双向连接。所述变频器5包括机头变频器6和机尾变频器7，所述机头变频器6与机头电机8相连，机尾变频器7与机尾电机9相连。所述机头变频器6与机尾变频器7的内部还分别设置有电流传感器。所述中央控制器2的控制端还连接有自复位防爆开关10。所述数据通信模块3还通过通信线缆与编程监控计算机11相连。所述工业通信线缆为具有CAN串口通信协议的总线线缆。所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱1的型号为KXJ3-127。所述自复位防爆开关10塑封在开关盒内，并设置有隔爆控制按钮，所述自复位防爆开关10的型号为LA5821-1。本专利技术在设备列车的机头位置设置有矿用隔爆兼本质安全型控制箱1，所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱1的内部设置有独立芯片作为中央控制器2，并具备编程功能，可通过编程监控计算机11对其进行阈值设定，动作模式调整；所述数据通信模块3可以接收煤位传感器4采集到的煤位数据、电流传感器采集到的驱动电机运行电流数据，并将采集数据传送至中央控制器2进行处理，中央控制器2在处理数据过程中，一方面可将采集数据反馈至编程监控计算机11，另一方面将处理后的调整信号再通过数据通信模块3传送至变频器5，使变频器5做出自适应变频。在控制变频器过程中，矿用隔爆兼本质安全型控制箱1只向变频器5发送控制频率的信号，不发送启动关闭变频器的信号，即使变频器5没有收到相应控制信号，也会自行将工作频率恢复至50Hz运行。在信号传输过程中，当机头变频器6、机尾变频器7设置为主从级联运行模式时，中央控制器2只需与机头变频器6进行数据交换；当机头变频器6、机尾变频器7分别独立运行时，中央控制器2需与机头变频器6、机尾变频器7同时进行数据交换。为使变频器5运行频率根据采集到的煤位数据进行自适应调整，自动调速状态下，矿用隔爆兼本质安全型控制箱1将采集到的驱动电机运行电流和刮板槽煤位高度反馈至中央控制器2，中央控制器2通过内部预先编程设置的阈值进行运算，并将变频信号传输给变频器5，此时机头机尾的变频器调节为给定的工作频率，使设备在低耗状态下运行，给定的工作频率上限和下限可根据现场工作环境自由设定。在本专利技术的变频调速控制下，刮板输送机的运行参数变化过程如图2所示；整个运行过程分为五个阶段，即阶段一启动过程，阶段二变频调速过程，阶段三大电流全速过程，阶段四高煤位全速过程，阶段五人工干预过程；在阶段一中，驱动电机工作频率为变频器的最大给定频率；在阶段二中，驱动电机的空载电流对应变频器的最小给定频率，驱动电机运行时的最大电流对应变频器的最大给定频率，进行线性调速；在阶段三中，驱动电机运行电流超过最大电流，此时不论煤位高低，变频器的给定频率将调整为最大给定频率；在阶段四中，驱动电机运行电流小于最大电流，当煤位超过最高煤位时，变频器的给定频率将调整为最大给定频率，并在整个阶段中维持，可将煤位降低至最高煤位以下；在阶段五中，驱动电机运行电流小于最大电流，煤位接近最高煤位，有涌煤危险，此时通过人工操作防爆控制按钮自复位防爆开关盒，将变频器的给定频率调整为最大给定频率，并在整个阶段中维持，可避免涌煤。在自动调速过程中，若刮板输送机处于低速运行状态下，可能瞬间发生机头涌煤的现象，此时需要通过人工操作自复位防爆开关10，使刮板输送机短时全速运行，然后再次进入自动调试状态，辅助人工控制可有效降低涌煤现象发生，避免设备损坏。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
刮板输送机变频调速控制装置，其特征在于：包括矿用隔爆兼本质安全型控制箱（1），所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱（1）内部设置有中央控制器（2）和数据通信模块（3），所述中央控制器（2）与数据通信模块（3）通过导线相连；所述数据通信模块（3）的信号输入端与煤位传感器（4）相连，所述数据通信模块（3）通过工业通信线缆与变频器（5）双向连接。

【技术特征摘要】
1.刮板输送机变频调速控制装置，其特征在于：包括矿用隔爆兼本质安全型控制箱（1），所述矿用隔爆兼本质安全型控制箱（1）内部设置有中央控制器（2）和数据通信模块（3），所述中央控制器（2）与数据通信模块（3）通过导线相连；所述数据通信模块（3）的信号输入端与煤位传感器（4）相连，所述数据通信模块（3）通过工业通信线缆与变频器（5）双向连接。2.根据权利要求1所述的刮板输送机变频调速控制装置，其特征在于：所述变频器（5）包括机头变频器（6）和机尾变频器（7），所述机头变频器（6）与机头电机（8）相连，机尾变频器（7）与机尾电机（9）相连。3.根据权利要求2所述的刮板输送机变频调速控制装置，其特征在于：所述机头变频器（6）与机尾变频器（7）的内部还分别设置有电流传感器。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩娟，顾潮青，董淑棠，段小丽，陈磊，王志鹏，王凯，
申请(专利权)人：太原惠特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14