[发明专利]一种动模式生物质制粒机定量喂料装置

说明书

技术领域

       本发明属于农业机械领域，具体涉及到一种用于生物质制粒机定量喂料控制控制装置。

背景技术

         目前，世界范围内的能源消耗主要是以煤炭、石油和天然气为主的不可再生能源。由于其具有不可再生性，其利用是以消耗地球资源为代价。同时人类在使用这些能源的过程中，也在严重地破坏人类的生存环境，其主要表现在：温室效应气体的排放；SO_X和 NO_X等有害气体的排放；粉尘的排放三个方面。

       生物质颗粒是一种零排放、可再生能源。通过生物质制粒机将各类松散的生物质原料（主要是农作物秸秆、农产品加工废弃物、林木加工废弃物等）用机械加压的方法，使原来松散的、没有一定形状的原料压缩成具有一定形状的、密度较大的成型燃料。生物质颗粒燃烧所释放出的 CO₂大体上相当于其生长时通过光合作用所吸收的 CO₂，所以燃用生物质能时 CO₂的排放量可以认为是零，这是气、油、煤等常规能源所无法比拟的。

生物质颗粒具有取材容易、加工简单、成本较低、便于储存和运输、易着火、燃烧性能好、热效率高的优点，可作为炊事、取暖的燃料，也可以作为工业锅炉和电厂的燃料。近年来，世界各国普遍开展了对生物质固化成型技术的研究和应用，开发出多种生物质制粒机。生物质制粒机有多种结构类型，包括环模制粒机、平模制粒机、冲压式制粒机等。

       平模机与环模机相比，具有能耗低、结构简单、模具维护成本低、调节方便等优点，得到越来越多厂家的重视。平模机具有两种形式，动模式和动辊式。动辊式制粒机利用主电机施加在压辊的力对平铺在模具上的原料进行挤压，挤压时，压辊向下的分力能有效的将原料带入到压轮下，因此加工出的颗粒具有高的密度和长度。动辊式制粒机虽然能够加工出高质量的生物质颗粒，但其缺点也比较明显，由于压轮的的轴承内置在制粒机里面，加工过程中产生的高温和原料的粉尘，对轴承的寿命产生很大的影响。而动模式制粒机由于轴承外置，因此散热条件好，可以有效的提高轴承寿命，降低设备维护成本。但是动模式制粒机是通过模具的转动，利用模具与压轮之间的摩擦力使压轮旋转，从而对模具与压轮之间的原料施加压紧力进行压制，由于模具与压轮之间的摩擦力以及压轮与原料之间的摩擦力较小，因此在工作过程中，会造成进料不足，从而造成颗粒的密度小、长度短等缺陷，

       目前尚未检索到基于电流检测的动模式生物质制粒机定量喂料控制方法和装置方面的专利和文献。

发明内容

       因此本发明针对动模式制粒机进料不足的问题，提供了一种动模式生物质制粒机定量喂料控制装置，用以对制粒机喂料系统进行定量控制。控制方法简单；能够有效的防止制粒机强制喂料系统堵转；能够有效提高生物质颗粒的密度和长度。

本发明采用的技术方案是：一种动模式生物质制粒机定量喂料装置，由料筒、料仓、绞龙外筒、绞龙叶片、联轴器和三相交流电机组成，其特征是，所述控制装置还包括嵌入式控制系统、变频器和编码器，所述编码器连接于三相交流电机轴和嵌入式控制系统之间，所述变频器连接于三相交流电机定子绕组和嵌入式控制系统之间；

所述变频器用于调节电机转速；

所述编码器用于测量电机转速；

所述嵌入式控制系统，用于：

根据设定的生物质颗粒密度值，计算出相应的设定速度值，进而计算出该设定速度值对应的变频器频率，输出至变频器，在该变频器频率下控制三相交流电机启动；和

通过编码器读取输出三相交流电机实时转速，根据设定速度值和实时转速调节变频器频率，使电机实时转速与设定速度值相匹配。

上述技术方案中，三相交流电机旋转通过联轴器带动绞龙叶片旋转，料筒里面的粉状原料被强行送入到压轮与模具的结合处，然后通过压轮的挤压作用，挤入模具的出料孔中。通过编码器测量电机的实际转速，嵌入式控制系统根据编码器测量的转速进行动态控制。

作为本发明的进一步改进，所述嵌入式控制系统中设有速度-密度关系曲线，所述嵌入式控制系统根据设定的生物质颗粒密度值和速度-密度关系曲线，计算出相应的电机速度值。