【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿用永磁同步电机，具体是矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统。
技术介绍
1、随着煤矿自动化技术的发展，变频调速技术在采煤机中广泛应用，变频器作为电机的控制器，可根据负载率的不同调整电机的转速和输出特性，使电机在整个调速范围内都具有较高的机电转换效率。
2、但是由于采煤机在地下工作，导致地面技术人员无法了解采煤机的工作状态及煤层赋存条件的变化情况，同时由于控制系统的不完善，无法结合矿井下的工作环境信息充分发挥电机转速可调的特性，使得采煤机在工作时不能很好的判断危机，容易引起事故产生；基于以上不足，本专利技术提出矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统。
2、为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，包括图像采集模块、pcl控制器、参数采集模块、环境监测模块以及变频驱动模块；
3、所述环境监测模块用于采集采煤机的工作环境信息并将工作环境信息缓存至pcl控制器；所述工作环境信息包括采煤机外部的空气温度、空气湿度以及致腐物质浓度；
4、所述参数采集模块用于通过安装在采煤机电机上的监测传感器组实时采集参数时序数据，并将参数时序数据传输至pcl控制器；所述参数时序数据包括电机在运行过程中的振动信息、转速以及温度；
5、所述pcl控制器用于结合采煤机
6、将采煤机工作面碛头煤层的最大挖掘深度标记为wt；
7、获取采煤机的工作环境信息，计算得到环境影响因子hy；将电机的振动信息、转速以及温度依次标记为z1、z2以及zt；
8、利用公式zh＝wt×b3+hy×b4+z1×b5+zt×b6计算得到转速均衡系数zh，其中b3、b4、b5、b6均为预设系数因子；
9、设定若干个电机转速阈值，每个电机转速阈值均对应一个预设转速均衡系数范围；将转速均衡系数zh与所有的预设转速均衡系数范围相匹配，得到对应的电机转速阈值并标记为wm；
10、所述pcl控制器用于将电机转速阈值wm传输至变频驱动模块，所述变频驱动模块用于通过变频器自适应调整电机转速至wm。
11、进一步地，所述图像采集模块包括设置在采煤机前端的摄像头，所述摄像头上方设有激光测距器；通过摄像头收集采煤机工作面碛头的煤层赋存状态信息；通过激光测距器采集煤层的挖掘深度信息；
12、所述图像采集模块用于将收集的煤层图像信息和挖掘深度信息缓存至位于采煤机上的pcl控制器。
13、进一步地，所述数据传输模块用于将pcl控制器缓存的数据传输至地面工作站，供技术人员分析预警；其中，所述数据传输模块包括rs接口和电缆，rs接口分别设置于pcl控制器和地面工作站上，并通过连接在两个rs接口上的电缆实现数据的双向传输。
14、进一步地，其中，环境影响因子hy的具体计算方法为：
15、将空气温度、空气湿度以及致腐物质浓度依次标记为g1、g2以及g3；利用公式hy＝g3×(g1×b1+g2×b2)计算得到环境影响因子hy，其中b1、b2均为预设系数因子。
16、进一步地，所述变频驱动模块的具体工作步骤包括：
17、s1：通过监测传感器组实时监测电机的实际转速z2，然后根据实际转速z2与电机转速阈值wm的差值来驱动变频器调整电机转速；
18、s2：在变频器工作过程中，继续通过监测传感器组实时监测电机的振动信息和实际转速；当振动信息达到预设振动范围或实际转速和电机转速阈值的差值≤预设差值阈值时，停止调节。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、1、本专利技术中图像采集模块用于通过摄像头收集采煤机工作面碛头的煤层赋存状态信息；通过激光测距器采集煤层的挖掘深度信息；环境监测模块用于采集采煤机的工作环境信息并缓存至pcl控制器；参数采集模块用于通过安装在采煤机电机上的监测传感器组实时采集参数时序数据；数据传输模块用于将pcl控制器缓存的数据传输至地面工作站，供技术人员分析预警工作面煤层已经发生或可能发生的变化，为指挥井下工作面采煤机工作提供依据，同时为矿井生产或管理人员提供实时资料，为指挥井下人员的作业提供依据；
21、2、本专利技术中所述pcl控制器用于结合采煤机的工作环境信息和电机的参数时序数据进行综合分析，结合煤层的最大挖掘深度wt、环境影响因子hy、电机的振动信息以及温度计算得到转速均衡系数zh，以此驱动控制变频驱动模块辅助调节电机的转速，提高机电转换效率以及采煤作业安全；其中，转速均衡系数越大，则对应的电机转速阈值越小；在变频器工作过程中，继续通过监测传感器组实时监测电机的振动信息和实际转速，当振动信息达到预设振动范围或实际转速和电机转速阈值的差值≤预设差值阈值时，停止调节；提高电机作业安全。
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1.矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，包括图像采集模块、PCL控制器、参数采集模块、环境监测模块以及变频驱动模块；
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，所述图像采集模块包括设置在采煤机前端的摄像头，所述摄像头上方设有激光测距器；通过摄像头收集采煤机工作面碛头的煤层赋存状态信息；通过激光测距器采集煤层的挖掘深度信息；
3.根据权利要求1所述的矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，所述数据传输模块用于将PCL控制器缓存的数据传输至地面工作站，供技术人员分析预警；其中，所述数据传输模块包括RS接口和电缆，RS接口分别设置于PCL控制器和地面工作站上，并通过连接在两个RS接口上的电缆实现数据的双向传输。
4.根据权利要求1所述的矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，其中，环境影响因子HY的具体计算方法为：
5.根据权利要求1所述的矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，所述变频驱动模块的具体工作步骤包括：
【技术特征摘要】
1.矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，包括图像采集模块、pcl控制器、参数采集模块、环境监测模块以及变频驱动模块；
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，所述图像采集模块包括设置在采煤机前端的摄像头，所述摄像头上方设有激光测距器；通过摄像头收集采煤机工作面碛头的煤层赋存状态信息；通过激光测距器采集煤层的挖掘深度信息；
3.根据权利要求1所述的矿用隔爆减速永磁同步变频调速控制系统，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：连维瑞，
申请(专利权)人：淮南万泰电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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