一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，包括：拉力传感器，用以测量钢丝绳的张力实时监测负载重量值；发送装置，用以对接收到的检测值进行放大调制处理；接收装置用以所述无线信号转化成电压信号；单片机，用以将数字重量信号与预先存储的标准载重值进行比较，判断提升机所处的附加阶段，并根据判断得到的附加阶段对数字重量信号进行运算；上位机，用以综合启动力矩信号和附加启动力矩信号，设定叠加力矩多对应的叠加电流信号；并根据实时监测，判断机械闸是否断开保证电动机启动。本实用新型专利技术能同时满足提升机重载、轻载或空载下的启动要求，避免提升机在启动时出现倒转现象，提高了煤矿生产的安全性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种矿井提升机附加启动力矩给定系统，特别是一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统。
技术介绍
采用立井提升的矿井生产中，提升机的运行状况直接关系到矿上的安全生产。目前，绝大多数立井提升机采用双箕斗提升，当其空载时可认为提升机的阻力矩近似为零，在载重时提升机的阻力矩由提升货物的重量产生。当机械闸松开，提升机进行启动时，提升货载的重量立即由电动机产生的启动力矩承担，即给电动机一个阶跃负载。如果在电动机建立提升附加启动力矩期间，电动机提供的提升启动力矩小于提升系统的阻力矩，提升机会在重物的拖动下作下放运动，出现反转现象，且随着重物的加重，反转现象加剧，持续时间变长，直到二者平衡时提升机静止，然后提升机才正向加速，提升系统进入正向加速阶段， 这种反转现象对矿井安全生产是非常不利的。目前，电动机的启动停车普遍采用双闭环控制，由于电流环和转速环的延迟环节必然会导致提升机倒转，为解决这一问题，现有技术采用微分前馈的方法进行超前补偿，使机械闸松开时电动机的启动力矩大于重物的阻力矩，以避免倒转。但在实际应用中，这种方法不能满足提升系统在空载或轻载时对控制特性的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，以解决现有技术中矿井提升机提升系统空载或轻载启动提升机反转的技术问题。本技术提供一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，包括拉力传感器，安装在矿井提升机的箕斗上方，用以测量钢丝绳的张力实时监测负载重量值，并将检测值传送至发送装置；发送装置，与拉力传感器连接，用以对接收到的检测值进行放大调制处理，并通过无线的方式将调制后的信号发送出去；接收装置，与发送装置连接，用以无线信号转化成电压信号，得到数字重量信号， 并将数字重量信号发送至单片机；单片机，与接收装置连接，用以将数字重量信号与预先存储的标准载重值进行比较，判断提升机所处的附加阶段，并根据判断得到的附加阶段对数字重量信号进行运算，得到需要叠加的附加启动力矩信号，然后经由串行总线将附加启动力矩信号发送到上位机；上位机，与单片机连接，用以综合启动力矩信号和附加启动力矩信号，设定叠加力矩多对应的叠加电流信号；并根据实时监测，判断机械闸是否断开，若机械闸已断开，则向控制器电动机输出叠加电流信号，保证电动机启动。依照本技术较佳实施例所述的一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，其发送装置进一步包括第一调理电路，包括两级第一电压调理电路，用以对拉力传感器的检测值进行调理，使其具有一定的驱动能力；无线发射模块，与调理电路连接，用以对检测值进行功率放大后进行调制处理，并将调制后的信号发射出去。依照本技术较佳实施例所述的一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，其接收装置进一步包括无线接收模块，用以接收无线发射模块发出的信号，并将接收到的信号进行解调还原后发送至第二电压调理电路；第二电压调理电路，与无线接收模块连接，用以将信号调理到适合A/D转换电路的电压信号；A/D转换电路，与第二电压调理电路连接，用以将电压信号转换成数字重量信号。依照本技术较佳实施例所述的一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，其单片机进一步包括数据存储模块，用以存储预先设定的提升机载重重量上限及下限值；附加阶段判断模块，用以将数字重量信号与提升机载重重量上限及下限值进行比较，判断提升机所处的附加阶段；附加启动力矩计算模块，用以根据附加阶段判断模块的判断结果对数字重量信号进行运算，得到需要叠加的附加启动力矩信号；信号发送模块，用以通过串行总线将附加启动力矩信号发送到上位机。为达到上述目的，本技术还提供一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定方法，包括以下步骤(1)拉力传感器测量钢丝绳的张力实时检测负载重量，并将检测值传送至发送装置；(2)发送装置接收检测值对检测值进行放大调制处理，并通过无线的方式将调制后的信号发送出去；(3)接收装置接收发送装置发送出的无线信号，将无线信号转化成电压信号，得到数字重量信号，并将数字重量信号发送至单片机。(4)单片机接收数字重量信号，将数字重量信号与预先存储的标准载重值进行比较，判断提升机所处的附加阶段，并根据判断得到的附加阶段对数字重量信号进行运算，得到需要叠加的附加启动力矩信号，然后经由串行总线将附加启动力矩信号发送到上位机；(5)上位机综合启动力矩信号和附加启动力矩信号，设定叠加力矩多对应的叠加电流信号；(6)上位机实时监测，判断机械闸是否断开，若机械闸已断开，执行步骤(7)；否则，返回步骤(1)；(7)上位机向控制器电动机输出叠加电流信号，保证电动机启动。依照本技术较佳实施例所述的一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定方法，该附加阶段具体包括不附加阶段、小附加阶段和全附加阶段，不附加阶段适用于负载较轻情况下的启动要求；小附加阶段适用于一般负载情况下的要求；全附加阶段适用于超载或紧急情况下的启动要求。说明书3/5页依照本技术较佳实施例所述的一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定方法，步骤(1)之前还包括预先设定提升机载重重量上限及下限，若载重重量小于重量下限，则处于不附加阶段；若载重重量处于重量下限与重量上限之间，则处于小附加阶段；若载重重量大于重量上限，则处于全附加阶段。本技术通过在线载重测量装置得到提升负载重量，经单片机计算得到附加启动力矩信号，解决了双闭环控制中电流环和转速换的延时问题，较之现有微分前馈的超前补偿方法，该方法可以通过单片机内程序实时计算所需启动力矩，故能同时满足提升机重载、轻载或空载下的启动要求，避免提升机在启动时出现倒转现象，提高了煤矿生产的安全性。附图说明图1为本技术在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定方法的方法流程图；图2为本技术在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统的应用示意图。图3为本技术实施例的一种发送装置的结构原理图。图4为本技术实施例的一种接收装置的结构原理图。图5为本技术实施例的一种单片机的结构原理图。具体实施方式以下结合附图，具体说明本技术。以下的实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。请参阅图1，一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定方法，包括以下步骤Sll 拉力传感器测量钢丝绳的张力实时检测负载重量，并将检测值传送至发送装置；S12 发送装置接收检测值对检测值进行放大调制处理，并通过无线的方式将调制后的信号发送出去；S13 接收装置接收发送装置发送出的无线信号，将无线信号转化成电压信号，得到数字重量信号，并将数字重量信号发送至单片机。S14:单片机接收数字重量信号，将数字重量信号与预先存储的标准载重值进行比较，判断提升机所处的附加阶段，并根据判断得到的附加阶段对数字重量信号进行运算，得到需要叠加的附加启动力矩信号，然后经由串行总线将附加启动力矩信号发送到上位机；S15:上位机综合启动力矩信号和附加启动力矩信号，设定叠加力矩多对应的叠加电流信号；S16 上位机实时监测，判断机械闸是否断开，若机械闸已断开，执行步骤S17 ；否则，返回步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，其特征在于，包括 拉力传感器，安装在矿井提升机的箕斗上方，用以测量钢丝绳的张力实时监测负载重量值，并将检测值传送至发送装置；发送装置，与所述拉力传感器连接，用以对接收到的检测值进行放大调制处理，并通过无线的方式将调制后的信号发送出去；接收装置，与所述发送装置连接，用以所述无线信号转化成电压信号，得到数字重量信号，并将所述数字重量信号发送至单片机；单片机，与所述接收装置连接，用以将数字重量信号与预先存储的标准载重值进行比较，判断提升机所处的附加阶段，并根据判断得到的附加阶段对数字重量信号进行运算，得到需要叠加的附加启动力矩信号，然后经由串行总线将附加启动力矩信号发送到上位机；上位机，与所述单片机连接，用以综合启动力矩信号和附加启动力矩信号，设定叠加力矩多对应的叠加电流信号；并根据实时监测，判断机械闸是否断开，若机械闸已断开，则向控制器电动机输出叠加电流信号，保证电动机启动。2.如权利要求1所述的一种在线检测载重的矿井提升机附加启动力矩给定系统，其特征在于，所述发送装置进一步包括第一调理电路，包括两级第一电压调理电...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜建国，左东升，戴鹏，罗，吴玮，王贵峰，徐亚军，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：实用新型
国别省市：