[发明专利]一种变频刮板输送机智能调速控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及在煤矿井下采用变频器控制的刮板输送机智能调速控制，具体的说就是一种通过智能调节变频器的输出频率改变刮板输送机运行速度的控制系统。

背景技术

在煤矿井下综采设备中，刮板运输机将采煤机开采下来的煤炭运输到转载机中，转载机再转运到皮带运输机并随之运输到地面。传统的方式中，刮板机电机为单速电机或者双速电机，在刮板机起动后，电机一直保持在工频下工作，电机的转速和转矩只能依靠电机自身的特性曲线自适应调节，无法自主调节电机转速，造成了刮板机负载很小时或者刮板机空载时，电机依旧保持高速运转，造成了大量电能的损失，同时加大了设备的磨损。随着电力电子技术的不断发展，变频技术在我国各行各业得到了广泛的应用，采用变频调速技术，变频器可以自由调节电机供电频率，以低于50Hz的频率运行，在各种控制模式的保障下，实现电机低速起动、运行，在实际应用中，如果通过检测刮板机的运煤量智能调节刮板机的运行速度，既可以节能降耗，又减小了设备的磨损，提高了设备的使用寿命，由于综采工作面的现场条件恶劣复杂、刮板机的顶板支架在采煤工艺中不断升降，截止目前没有理想的方法来检测刮板机上的实际运煤量，即使采用煤流传感器进行检测，实际误差也较大，应用效果较差。转载机作为刮板输送机的下一级运输设备，驱动其电动机的工作电流与其负载既运煤量有关，同时也与刮板机的当前负载有关，所以通过转载机电动机的工作电流能够调节刮板机的运行速度，达到刮板机智能调试的目标。

发明内容

本发明的目的是当煤矿井下刮板机、转载机采用变频器驱动时，不需要加装外围的煤流传感器等称重装置，通过模糊控制的方法实现综采工作面刮板输送机的智能调试，在不影响采煤工艺的前提下提高设备的使用寿命并达到节能降耗的目的。

本发明是一种煤矿井下变频刮板输送机智能调试控制系统，包括集控中心、转载机变频器、刮板机机头变频器、刮板机机尾变频器，集控中心通过数据通讯采集各个变频器的运行电流，并能够实时调节每个变频器的运行频率，当刮板机、转载机变频器起动至额定运行频率后，集控中心根据转载机运行电流对刮板机变频器调速的控制方法，包括刮板机空载低速控制、刮板机升速控制、刮板机降速控制：

刮板机低速控制：当转载机运行电流持续运行于空载电流时，控制刮板机变频器维持在空载频率运行，直到转载机电流大于空载电流进行其它调速控制流程；

刮板机升速控制：当转载机运行电流大于空载电流并小于下限电流时，控制刮板机变频器升高频率运行，直到转载机运行电流大于正常工作电流时停止升高频率，并控制刮板机变频器维持当前频率运行；

刮板机降速控制：当转载机运行电流超过上限电流时，控制刮板机变频器降低频率运行，直到转载机运行电流小于正常工作电流时停止降低频率，并控制刮板机变频器维持当前频率运行。

本发明专利有益效果是：在额外加装煤量测试传感器的情况下，采用模糊控制方法，通过集控中心的根据转载机的运行电流实现刮板输送机的智能调试，不仅简化了智能调速系统的配置、提高了系统的可靠性，提高了设备的使用效率，减少了设备的磨损及能源的浪费。

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

附图说明：

图1系统组成图

图2调速控制流程图

具体实施方式：

见图1所示，系统包括集控中心、转载机变频器、刮板机机头变频器、刮板机机尾变频器，集控中心与各个变频器之间进行实时的数据通讯，集控中心能够采集各个变频器的运行数据包括运行电流，集控中心能够控制各个变频器的运行频率，进行升高频率、降低频率控制，其中刮板机机头、机尾变频器之间作为主从进行通讯，集控中心将其作为一台设备进行控制，集控中心具有集中显示、控制过程参数设置及手动、自动控制功能。

根据不同的现场条件、综采工作面配套及装机容量的不同，需要在集控中心预设与智能调速有关的系统参数包括：

转载机空载电流：转载机处于空载状态下电动机的运行电流；

转载机下限电流：转载机在运煤状态下，运量严重不足情况下的工作电流；

转载机上限电流：转载机达到过载状态或当前煤量达到皮带机极限运量时的工作电流；

转载机正常电流：转载机运量达到理想状态下的工作电流；

刮板机空载频率：当刮板机空载时设定的运行频率，在该频率下既减少了设备的磨损，又降低了设备的能耗。

当转载机、刮板机起动后达到额定转速后进行调速控制流程：

见图2所示：