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变频一体机功率平衡控制系统及矿用皮带输送机

901   编辑:中冶有色技术网   来源:中车青岛四方车辆研究所有限公司  
2024-01-05 15:35:13
权利要求书: 1.一种变频一体机功率平衡控制系统,应用于矿用皮带输送机,其特征在于:所述皮带输送机包括动力滚筒、从动滚筒以及皮带,所述皮带连接所述动力滚筒、从动滚筒;

皮带输送机的机头处设置有驱动装置,所述驱动装置包括多个通信连接的变频一体机,每二变频一体机通过动力滚筒同轴刚性连接后与其他变频一体机通过所述皮带柔性传动连接;

控制系统包括远程控制器,所述远程控制器通信连接多个所述变频一体机,以控制变频一体机的启停、正转、反转及运行转速;

每一所述变频一体机的控制器结合矢量控制和在线电机参数辨识控制每一所述变频一体机,和/或同轴刚性连接的转速?转矩控制模式下的二变频一体机的控制器利用转矩跟踪方法控制所述二变频一体机的功率平衡,和/或通过皮带柔性连接的转速?转速控制模式下的二变频一体机的控制器利用转速下垂平衡控制方法控制通过皮带柔性连接的转速?转速控制模式下的所述二变频一体机的功率平衡。

2.根据权利要求1所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,每一所述变频一体机的控制器结合矢量控制和在线电机参数辨识控制每一所述变频一体机,矢量控制过程具体包括:将三相定子电流变换为两相旋转坐标系下的励磁电流和转矩电流后,转换得到电压模型下的转子磁链以观测转子位置和电机转速;

根据设定转速和实际电机转速的差值通过PI调节输出设定转矩电流,并根据所述励磁电流和转矩电流调节输出电压设定值;

通过SPWM调制和死区补偿产生变频器控制电压脉冲信号,以控制异步电机转速实时跟随所述远程控制器的设定转速。

3.根据权利要求2所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,所述矢量控制过程还包括:通过辨识在线电机参数识别异步电机的实时电机参数作为矢量控制过程中的电机参数进行计算,所述实时电机参数包括:定子电阻Rs、转子电阻Rr、定子电感Ls、转子电感Lr、定转子互感Lm。

4.根据权利要求3所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,所述在线电机参数包括:其中,

5.根据权利要求4所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,所述在线电机参数与实时电机参数之间的对应关系表示为如下计算模型:

6.根据权利要求1所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,所述转速下垂平衡控制方法表示为如下计算模型:其中,ωe为实际输出的目标角速度,ωe0为远程控制器配置的变频一体机的目标角速度,k为下垂系数,Te为异步电机的转矩,Tr=Lr/Rr是转子时间常数。

7.根据权利要求1所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,所述转矩跟踪方法具体为:工作在转矩控制模式的变频一体机获取工作在转速双闭环控制模式下的变频一体机发送的转矩设定值,并通过转矩闭环控制实时跟踪所述转矩设定值,使转矩控制模式下的变频一体机的输出转矩与转速双闭环控制模式下的变频一体机相同。

8.根据权利要求7所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,所述转矩跟踪方法还包括:配置工作在转矩控制模式的变频一体机的转速限制幅度,所述转速限制幅度为工作在转速双闭环控制模式下的变频一体机的实时运行转速的一预设比例范围。

9.根据权利要求8所述的变频一体机功率平衡控制系统,其特征在于,所述预设比例范围配置为90%~110%。

10.一种矿用皮带输送机,其特征在于,包括:

动力滚筒、从动滚筒以及皮带,所述皮带连接所述动力滚筒、从动滚筒;

驱动装置,设置于皮带输送机的机头处,所述驱动装置包括多个通信连接的变频一体机,所述变频一体机采用如权利要求1?9中任一项所述的变频一体机功率平衡控制系统进行控制。

说明书: 变频一体机功率平衡控制系统及矿用皮带输送机技术领域[0001] 本申请涉及变频调速控制技术领域,特别是涉及变频一体机功率平衡控制系统及矿用皮带输送机。背景技术[0002] 随着矿用生产设备带式输送机的技术发展,带式输送机朝着高速、长距离、智能化、节能环保的方向发展。在提升了运载量和效益的同时,必然对驱动系统的总驱动功率要求较传统带式输送机更大,此时若仍然采用传统的单变频一体机驱动,一方面不满足设备选型时的小型化标准,同时也不利于成本控制;另一方面当单变频一体机故障时将会导致停产,降低系统运行的可靠性和安全性,因此采用多变频一体机来驱动长距离、高速带式输送机是必要的。因为变频一体机应用的特殊优势,多变频一体机越来越多的应用于矿用带式输送机。[0003] 对于多变频一体机驱动的带式输送机控制系统来说,如果忽略各种外部和一些不可控因素的影响,各变频一体机在驱动总负载的过程中,应保持相同的输出功率。但带式输送机作为一个大型复杂非线性的控制系统,在现场实际的应用和运行过程中,由于受到滚筒围包角、直径等静态因素和皮带张力变化、负载扰动、每个变频一体机外特性的差异、设备的制造和安装误差、载荷变化等因素的影响,会造成变频一体机负载功率的失衡,以致偏载烧坏过载运行的变频一体机等事故,所以要求各驱动单元能做到合理地分配驱动功率来实现每台变频一体机的功率平衡。[0004] 现有的变频一体机功率平衡控制策略没有考虑电机参数变化对单台变频一体机实际输出功率与算法计算输出功率的差值影响,在异步电机矢量控制策略中电机参数对异步电机的控制性能影响较大,运行过程中异步电机参数并不是一成不变的。由于矿用带式输送机存在冲击性负载且负载跨度大的特殊工况,所以两台柔性连接的变频一体机在传统的转矩限幅的转速控制下很难保证功率平衡。另外,对于通过滚筒同轴刚性连接的两台变频一体机,一台变频一体机采用转速双闭环控制,另一台变频一体机采用跟随转速控制模式下变频一体机转矩的闭环转矩控制,但是当刚性连接部件断裂时运行在转矩模式下的变频一体机会出现飞车的安全事故。

发明内容[0005] 针对以上问题,为了更好的实现多变频一体机同时运行时的功率平衡,本申请实施例提供了一种变频一体机功率平衡控制系统及矿用皮带输送机,通过结合对单台变频一体机的控制、对皮带连接的二变频一体机的控制、对滚筒同轴刚性连接变频一体机的控制及具备防飞车控制的工作在转矩模式下的变频一体机控制,提高了多台变频一体机之间的功率平衡性。[0006] 第一方面,本申请实施例提供了一种变频一体机功率平衡控制系统,应用于矿用皮带输送机:[0007] 所述皮带输送机包括动力滚筒、从动滚筒以及皮带,所述皮带连接所述动力滚筒、从动滚筒;[0008] 皮带输送机的机头处设置有驱动装置,所述驱动装置包括多个通信连接的变频一体机,每二变频一体机通过动力滚筒同轴刚性连接后与其他变频一体机通过所述皮带柔性传动连接;[0009] 控制系统包括远程控制器,所述远程控制器通信连接多个所述变频一体机,以控制变频一体机的启停、正转、反转及运行转速,变频一体机也反馈运行状态信息至远程控制器以便于进行监控;[0010] 每一所述变频一体机的控制器结合矢量控制和在线电机参数辨识控制每一所述变频一体机,以减小单台变频一体机的实际输出功率与算法计算输出功率的误差,和/或同轴刚性连接的转速?转矩控制模式下的二变频一体机的控制器利用转矩跟踪方法控制所述二变频一体机的功率平衡,和/或通过皮带柔性连接的转速?转速控制模式下的二变频一体机的控制器利用转速下垂平衡控制方法控制通过皮带柔性连接的转速?转速控制模式下的所述二变频一体机的功率平衡。

[0011] 在其中一些实施例中,每一所述变频一体机的控制器结合矢量控制和在线电机参数辨识控制每一所述变频一体机,矢量控制过程具体包括:[0012] 将三相定子电流变换为两相旋转坐标系下的励磁电流和转矩电流后,转换得到电压模型下的转子磁链以观测转子位置和电机转速;[0013] 根据设定转速和实际电机转速的差值通过PI调节输出设定转矩电流,并根据所述励磁电流和转矩电流调节输出电压设定值;[0014] 通过SPWM调制和死区补偿产生变频器控制电压脉冲信号,以控制异步电机转速实时跟随所述远程控制器的设定转速。

[0015] 在其中一些实施例中,所述矢量控制过程还包括:[0016] 通过辨识在线电机参数识别异步电机的实时电机参数作为矢量控制过程中的电机参数进行计算,所述实时电机参数包括:定子电阻Rs、转子电阻Rr、定子电感Ls、转子电感Lr、定转子互感Lm。

[0017] 在其中一些实施例中,所述在线电机参数包括:[0018][0019] 其中,[0020] 在其中一些实施例中,所述在线电机参数与实时电机参数之间的对应关系表示为如下计算模型:[0021][0022] 在其中一些实施例中,所述转速下垂平衡控制方法表示为如下计算模型:[0023][0024] 其中,ωe为实际输出的目标角速度,ωe0为远程控制器配置的变频一体机的目标角速度,k为下垂系数,Te为异步电机的转矩,Tr=Lr/Rr是转子时间常数。[0025] 在其中一些实施例中,所述转矩跟踪方法具体为:工作在转矩控制模式的变频一体机获取工作在转速双闭环控制模式下的变频一体机发送的转矩设定值,并通过转矩闭环控制实时跟踪所述转矩设定值,使转矩控制模式下的变频一体机的输出转矩与转速双闭环控制模式下的变频一体机相同。[0026] 在其中一些实施例中,所述转矩跟踪方法还包括:[0027] 配置工作在转矩控制模式的变频一体机的转速限制幅度,所述转速限制幅度为工作在转速双闭环控制模式下的变频一体机的实时运行转速的一预设比例范围。[0028] 在其中一些实施例中,所述预设比例范围配置为90%~110%。[0029] 第二方面,本申请提供了一种矿用皮带输送机,包括:[0030] 动力滚筒、从动滚筒以及皮带,所述皮带连接所述动力滚筒、从动滚筒;[0031] 驱动装置,设置于皮带输送机的机头处,所述驱动装置包括多个通信连接的变频一体机,所述变频一体机采用如上第一方面所述的变频一体机功率平衡控制系统进行控制。

[0032] 相比于相关技术,本申请实施例提供的变频一体机功率平衡控制系统及矿用皮带输送机,通过结合单台变频一体机的控制策略、通过皮带柔性连接的两台转速闭环控制变频一体机的控制策略、两台通过滚筒同轴刚性连接变频一体机的控制策略及具备防飞车控制的工作在转矩模式下的变频一体机控制策略,实现对多变频一体机的功率控制,提高了矢量控制的稳定性和算法计算出的电机输出转矩的准确性,减小单台变频一体机实际输出功率与算法计算输出功率的误差,保证了通过皮带柔性连接的两台变频一体机输出转速的同步性,又提高了这两台变频一体机之间的功率平衡性。[0033] 本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。附图说明[0034] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:[0035] 图1是根据本申请实施例的功率平衡控制系统原理示意图;[0036] 图2是根据本申请实施例的矢量控制的工作原理示意图;[0037] 图3是根据本申请实施例的转矩跟踪方法的原理示意图。具体实施方式[0038] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。[0039] 显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本申请公开的内容不充分。[0040] 在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。[0041] 除非另作定义,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。[0042] 图1是根据本申请实施例的功率平衡控制系统原理示意图,参考图1所示,本申请实施例提供了一种变频一体机功率平衡控制系统,应用于矿用皮带输送机,包括:[0043] 皮带输送机包括动力滚筒、从动滚筒以及皮带,所述皮带连接所述动力滚筒、从动滚筒;[0044] 皮带输送机的机头处设置有驱动装置,所述驱动装置包括多个通信连接的变频一体机,每二变频一体机通过动力滚筒同轴刚性连接后与其他变频一体机通过所述皮带柔性传动连接;如图1所示,驱动装置包括第一变频一体机、第二变频一体机、第三变频一体机及第四变频一体机,所述第一变频一体机与第二变频一体机、所述第三变频一体机与第四变频一体机分别通过动力滚筒同轴刚性连接,第一变频一体机与第三变频一体机通过皮带柔性传动连接。[0045] 控制系统包括远程控制器,所述远程控制器通信连接多个所述变频一体机,以控制变频一体机的启停、正转、反转及运行转速,变频一体机也反馈运行状态信息至远程控制器以便于进行监控;[0046] 每一所述变频一体机的控制器结合矢量控制和在线电机参数辨识控制每一所述变频一体机,以减小单台变频一体机的实际输出功率与算法计算输出功率的误差,和/或同轴刚性连接的转速?转矩控制模式下的二变频一体机的控制器利用转矩跟踪方法控制所述二变频一体机的功率平衡,和/或通过皮带柔性连接的转速?转速控制模式下的二变频一体机的控制器利用转速下垂平衡控制方法控制通过皮带柔性连接的转速?转速控制模式下的所述二变频一体机的功率平衡;转速?转矩控制模式是指一台变频一体机运行在转速双闭环模式,另一台变频一体机运行在转矩控制模式;转速?转速控制模式是指二变频一体机均运行在转速控制模式下。

[0047] 本申请实施例中,每一所述变频一体机的控制器结合矢量控制和在线电机参数辨识控制每一所述变频一体机,参考图2所示,图中所示的变频一体机矢量控制系统的工作原理具体包括:[0048] 将三相定子电流通过坐标变换为两相旋转坐标系下的励磁电流与转矩电流,然后依据电机的转子磁链方程,基于对定子反电动势的积分,再通过补偿算法,得到电压模型下的转子磁链,进而实现转子位置和电机转速的观测。[0049] 按照设定转速与实际转速的差值通过PI调节输出给定转矩电流,再通过励磁电流和转矩电流PI控制输出电压设定值,再经过三相空间矢量合成SPWM调制和死区补偿后产生变频器控制电压脉冲信号,控制异步电机转速实时跟随远程控制器设定值;具体的三相到两相坐标转换、PI调节、SPWM调制、死区补偿是电机矢量控制过程的已有算法,在此不做详细赘述。[0050] 其中,按照转子磁场定向,在两相旋转坐标系下,可知ψrM=ψr、ψrT=0,可得转子磁链方程如下:[0051][0052] 式中isM、isT分别为定子电流在MT轴分量,irM、irT分别为转子电流在MT轴分量,ψrM、ψrT分别为转子磁链在MT轴分量,Lm为定转子互感,Lr为转子电感。[0053] 同理,由短接的转子导条可得urM=urT=0,进一步简化异步电机的电压方程可得:[0054][0055] 式中usM、usT分别是定子电压在MT轴分量,urM、urT分别是转子电压在MT轴分量,ψsM、ψsT分别是定子磁链在MT轴分量,Rs是定子电阻,Rr是转子电阻,p是微分算子,ωe是同步角频率,ωr是转子角频率。[0056] 异步电机相应的转矩表达式如下:[0057][0058] 式中P是电机的极对数。[0059] 结合上式(1)和上式(2),能够求出转子磁链和滑差角频率表达式为:[0060][0061][0062] 其中,Tr=Lr/Rr是转子时间常数。[0063] 基于此,电机参数是异步电机无速度传感器矢量控制的重要组成部分,但在电机运行过程中,电机参数会随着运行环境变化,如电机在不同温度下的电机的定转子电阻值会发生变化,而电机参数进一步直接影响异步电机的转速估算、输出实际转矩的计算。[0064] 为了解决电机参数变化对变频一体机矢量控制中实际输出转矩与算法计算转矩产生误差的问题,采用基于最小二乘法来在线辨识电机参数,解决单台变频一体机输出功率不准确对四台变频一体机之间输出功率不平衡的影响。

[0065] 本申请实施例采用基于最小二乘法来在线辨识电机参数,在任意旋转轴系下消去irM、irT和ψsM、ψsT,可以得到异步电机的暂态电流和磁链的导数方程:[0066][0067] 其中, usα、usβ和urα、urβ分别是定子和转子电压αβ轴分量,isα、isβ和irα、irβ分别是定子和转子电流αβ轴分量,ψsα、ψsβ和ψrα、ψrβ分别是定子和转子磁链αβ轴分量,Ls是定子电感。

[0068] 由于转子电压和电流是无法测量的,而且本文选用的控制为转子磁链定向的矢量控制策略,所以选择is?ψr状态方程,即公式(6)作为研究对象。[0069] 当只施加α轴上的励磁电压,那么β轴上不会产生电流也不会产生磁链,此时电机输出的电磁转矩为零。[0070] 以上分析可知,在两相αβ坐标系下只施加单相电压,那么在没有外界因素的条件下即可实现转子静止。令usβ=0,这样的话,isβ=ψsβ=0,将上述状态方程(6)简化为只有α轴上变量的方程式如下式(7)所示:[0071][0072] 对公式(6)两端做拉普拉斯变换,并将变换结果带入公式(7),可计算得到系统的传递函数式,如下式(8)所示:[0073][0074] 其中, s为复频率。[0075] 将上述参数a1、a0、b1、b0辨识出来即可识别异步电机的电机参数。具体的,采用最小二乘法推导出定转子参数(定子电阻Rs、转子电阻Rr、定子电感Ls、转子电感Lr、定转子互感Lm)与所识别出来的参数的对应关系:[0076][0077] 基于上述采用最小二乘法在线参数辨识出来的实时电机参数作为变频一体机矢量控制系统中的电机参数进行计算,来提高单台变频一体机矢量控制中算法计算输出转矩的准确性,减小单台变频一体机实际输出功率与算法计算输出功率的误差,相比传统固定电机参数的矢量控制策略,本发明实施例解决了因为电机参数变化导致多台变频一体机之间功率不平衡的难题。

[0078] 继续参考图1所示,当二变频一体机,如第一变频一体机和第三变频一体机,均运行在转速控制模式下时,稳定运行的二变频一体机的转速是远程控制器设定的。基于此,结合上式(3)和式(5)可知:[0079][0080] 运行在转速控制模式下的第一变频一体机和第三变频一体机驱动同一负载,稳定运行时,二者的实际运行转速ωr1=ωr2=ωr,并且在相同工况下转子磁链ψr1=ψr2=ψr,则:[0081][0082] 其中,P为变频一体机极对数,ωe1是第一变频一体机同步角频率,ωe2是第三变频一体机同步角频率,ωr1是第一变频一体机转子角频率,ωr2是第三变频一体机转子角频率,ψr1是第一变频一体机转子磁链,ψr2是第三变频一体机转子磁链,Te1是第一变频一体机输出转矩,Te2是第三变频一体机输出转矩。[0083] 稳态条件下,二变频一体机输出负载转矩之和为TL,则将TL带入式(10)可得:[0084][0085] 基于此,二变频一体机驱动同一负载时输出转矩包括:平均负载转矩 和二变频一体机同步角速度差值对应的 也就是说,当二变频一体机的

目标同步角频率ωe1=ωe2时,二变频一体机输出转矩相同,当ωe1>ωe2时,第一变频一体机的输出转矩大于第三变频一体机的输出转矩,反之,第一变频一体机的输出转矩小于第三变频一体机的输出转矩。

[0086] 基于如上分析可知,电机转速?转速控制模式下的输出转矩和目标角速度有关,因此可通过调整目标角速度,调整输出转矩。所述转速下垂平衡控制方法表示为如下计算模型:[0087][0088] 其中,ωe为实际输出的目标角速度,ωe0为远程控制器配置的变频一体机的目标角速度,k为下垂系数,Te为异步电机的转矩,Tr=Lr/Rr是转子时间常数。[0089] 基于如上控制方法,当令 根据式(11)和(12)得,不采用下垂方法时,两台变频一体机输出的转矩差为 当采用下垂方法时,两台变频一体机输出的转矩

差为 因c、k和|ωe1?ωe2|均大于零,所以稳态时,两台变频一体机采用下垂方法

的输出转矩差与不采用下垂方法的输出转矩差较小。

[0090] 因此,本申请实施例可通过转速下垂控制策略使通过皮带柔性连接的转速?转速控制模式下的两台变频一体机能够实现较好的功率平衡。而传统运输机中对柔性连接的二变频一体机或电机仅考虑速度上的同步,没有考虑输出转矩所影响的功率平衡问题,本申请通过转速下垂控制策略,既保证通过皮带柔性连接的两台变频一体机输出转速的同步,也提高了两台变频一体机之间的功率平衡。[0091] 另外,考虑到运行在转速双闭环模式下的变频一体机的实时输出转矩会通信发送一转矩设定值至同轴连接的另一处于转矩控制模式下的变频一体机,转矩控制模式下的变频一体机通过转矩闭环控制能够实时跟踪该转矩设定值,使二同轴刚性连接的变频一体机实现输出转矩相同,刚性连接也使得二变频一体机的输出转速相同,对应的输出功率P表示为如下计算模型:[0092][0093] 其中,n为变频一体机的电机的输出实际转速。因此,变频一体机的输出功率与电机的转速和转矩成正比。基于此,由于同轴刚性连接的二变频一体机的输出转速是相同的,则只需利用转矩跟踪保证工作在转矩控制模式下的变频一体机与转速双闭环模式下的变频一体机的输出转矩相同即可控制其输出功率相同。

[0094] 结合参考图3所示,所述转矩跟踪方法具体为:工作在转矩控制模式的变频一体机获取工作在转速双闭环控制模式下的变频一体机发送的转矩设定值,并通过转矩闭环控制实时跟踪所述转矩设定值,使转矩控制模式下的变频一体机的输出转矩与转速双闭环控制模式下的变频一体机相同。[0095] 考虑到正常运行时两台通过滚筒同轴刚性连接的变频一体机的运行转速相同,当运行在转矩模式下的变频一体机与滚筒之间的连接装置出现断裂故障时,转矩运行模式下的变频一体机会出现转速急剧增加的飞车事故,为了防止机械故障时运行在转矩控制模式下的变频一体机出现转速失控时的飞车事故隐患,本申请实施例的转矩跟踪方法还包括:[0096] 配置工作在转矩控制模式的变频一体机的转速限制幅度,所述转速限制幅度为工作在转速双闭环控制模式下的变频一体机的实时运行转速的一预设比例范围。可选的,所述预设比例范围配置为90%~110%。[0097] 基于如上配置,工作在转矩控制模式下的变频一体机的转速范围受到限制,可以有效规避连接装置断裂或其他情况导致的飞车事故。[0098] 综上所述,本申请优选实施例的远程控制器与四台变频一体机通过CAN通信实现远程控制,参考图1所示,四台变频一体机的启停、正反转命令都是由远程控制器通过CAN通信发送,远程控制器通过CAN通信实时监控四台变频一体机的运行状态信息并在远程控制器的显示屏上显示。转速控制模式下的第一变频一体机和第三变频一体机的转速设定值由远程控制器同时产生,这两台工作在转速模式下的变频一体机通过转速下垂控制实现第一变频一体机和第三变频一体机之间的功率平衡。转矩控制模式下的第二变频一体机的输出转矩实时跟踪第一变频一体机的实际输出转矩值,实现第一变频一体机和第二变频一体机之间的功率平衡。同理,转矩控制模式下的第四变频一体机的输出转矩实时跟踪第三变频一体机的实际输出转矩值,实现第三变频一体机和第四变频一体机之间的功率平衡。上述两两变频一体机之间功率平衡的实现,从而使四台变频一体机之间实现功率平衡,当本申请实施例的变频一体机数量增加时,可以基于本申请实施例做相应控制的扩展。

[0099] 另外,本申请提供了一种矿用皮带输送机,包括:动力滚筒、从动滚筒、皮带及驱动装置,所述皮带连接所述动力滚筒、从动滚筒;驱动装置设置于皮带输送机的机头处,所述驱动装置包括多个通信连接的变频一体机,所述变频一体机采用如上实施例所述的变频一体机功率平衡控制系统进行控制,相同之处在此不做赘述。[0100] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。[0101] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。



声明:
“变频一体机功率平衡控制系统及矿用皮带输送机” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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