物料破碎设备的控制方法及装置与流程

本发明涉及物料破碎设备领域，尤其涉及一种物料破碎设备的控制方法及装置。

背景技术：

物料破碎设备可用于撕碎或粉碎物料，在进物料后，通过两个旋转轴对物料的挤压或切割等方式达到破碎物料的效果。

为使物料达到最佳破碎效果，通常会令两个旋转轴保持一定的速度差，然而由于进料时，物料的大小或材质并不是保持恒定的，即便是同一种物料，其属性也会发生变化，例如，当待破碎物料突然变为颗粒度较大的物料或变为材质较硬的物料，那么在被两个旋转轴破碎时，旋转轴受到的摩擦力会发生陡增，从而会使得两个旋转轴的速度差发生变化，影响破碎效果。

技术实现要素：

基于此，本发明提出了一种物料破碎设备的差速控制方法及装置，能够在两个旋转轴的速度差发生变化时，减小对物料破碎效果的影响。

一种物料破碎设备的控制方法，包括以下步骤：

获取用于驱动物料破碎设备第一旋转轴旋转的第一电机的当前转速以及用于驱动物料破碎设备第二旋转轴旋转的第二电机的当前转速；

若第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，则调整与所述第一电机连接的第一变频器的驱动信号以及与第二电机连接的第二变频器的驱动信号，以增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值；其中，所述预设比值大于1。

一种物料破碎设备的控制装置，包括：

控制器、第一变频器、用于驱动物料破碎设备第一旋转轴旋转的第一电机、第二变频器、用于驱动物料破碎设备第二旋转轴旋转的第二电机；所述第一变频器与所述第一电机连接，所述第二变频器与第二电机连接；

所述控制器用于获取用于驱动第一电机的当前转速以及用于驱动第二电机的当前转速；

若第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，则调整第一变频器的驱动信号以及第二变频器的驱动信号，以增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值；其中，所述预设比值大于1。

上述物料破碎设备的控制方法及装置，第一电机用于驱动物料破碎设备的第一旋转轴旋转，第二电机用于驱动物料破碎设备的第二旋转轴旋转，所述预设比值大于1，即说明预设的第一旋转轴转速大于预设的第二旋转轴转速或预设第一电机转速大于第二电机转速，第一电机连接第一变频器，由第一变频器控制第一电机工作，第二电机连接第二变频器，由第二变频器控制第二电机工作，检测第一电机的当前转速以及第二电机的当前转速，然后计算第一电机的当前转速与第二电机的当前转速之比，若计算得到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，说明，可能投入物料后，当前物料颗粒变大等原因导致第一旋转轴、物料以及第二旋转轴之间的摩擦力变大，超过了电机的额定负载，那么因第一旋转轴受的摩擦力与其转动力矩方向相反，第一旋转轴速度变慢，第二旋转轴受摩擦力与其转动力矩方向相同，使得第二旋转轴转速变快，使得第一旋转轴当前速度与第二旋转轴当前速度趋于接近，速度差变小，那么，增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值，使变频器的输出信号的比值增大，即增大第一电机的输入信号与第二电机的输入信号的比值，使得第一电机驱动的第一旋转轴的转速与第二电机驱动的第二旋转轴的转速的比值增加，以减小第一旋转轴与第二旋转轴之间的当前速度差，故所述物料破碎设备的差速控制方法可在两个旋转轴的速度差发生变化时，减小对物料破碎效果的影响。

附图说明

图1为本发明的一种物料破碎设备的控制方法的流程示意图；

图2为一个实施例中的一种物料破碎设备的控制方法的流程示意图；

图3为本发明的一种物料破碎设备的控制装置的结构示意图；

图4为一个实施例中的一种物料破碎设备的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明的一种物料破碎设备的差速控制方法的流程示意图。

请参阅图1，本实施方式的所述物料破碎设备的差速控制方法，可包括以下步骤：

s11：获取用于驱动物料破碎设备第一旋转轴旋转的第一电机的当前转速以及用于驱动物料破碎设备第二旋转轴旋转的第二电机的当前转速；

s12：若第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，则调整与所述第一电机连接的第一变频器的驱动信号以及与第二电机连接的第二变频器的驱动信号，以增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值；其中，所述预设比值大于1。

本实施方式，第一电机用于驱动物料破碎设备的第一旋转轴旋转，第二电机用于驱动物料破碎设备的第二旋转轴旋转，第一电机用于驱动物料破碎设备的第一旋转轴旋转，第二电机用于驱动物料破碎设备的第二旋转轴旋转，所述预设比值大于1，即说明预设的第一旋转轴转速大于预设的第二旋转轴转速或预设第一电机转速大于第二电机转速，第一电机连接第一变频器，由第一变频器控制第一电机工作，第二电机连接第二变频器，由第二变频器控制第二电机工作，检测第一电机的当前转速以及第二电机的当前转速，然后计算第一电机的当前转速与第二电机的当前转速之比，若计算得到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，说明，可能投入物料后，当前物料颗粒变大等原因导致第一旋转轴、物料以及第二旋转轴之间的摩擦力变大，超过了电机的额定负载，那么因第一旋转轴受的摩擦力与其转动力矩方向相反，第一旋转轴速度变慢，第二旋转轴受摩擦力与其转动力矩方向相同，使得第二旋转轴转速变快，使得第一旋转轴当前速度与第二旋转轴当前速度趋于接近，速度差变小，那么，增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值，使变频器的输出信号的比值增大，即增大第一电机的输入信号与第二电机的输入信号的比值，使得第一电机驱动的第一旋转轴的转速与第二电机驱动的第二旋转轴的转速的比值增加，以减小第一旋转轴与第二旋转轴之间的当前速度差，所述物料破碎设备的差速控制方法可在两个旋转轴的速度差发生变化时，减小对物料破碎效果的影响。

本实施方式，预设比值可根据实际需要调整，计算得到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，也可能是因为预设的第一旋转轴转速与预设的辅助转速的比值突然增大的缘故，例如，待粉碎物料原本是一种软质的颗粒小的物料，更换为一种物料硬质的颗粒大的物料，需要更大的速度差来达到更佳的粉碎效果，故预设的第一旋转轴转速与预设的辅助转速的比值也需要调大，以带动控制当前第一旋转轴转速与当前第二旋转轴转速速度差变大，以提高物料粉碎效果。其中，预设的第一旋转轴转速可为第一电机在额定输出功率下的第一旋转轴转速，预设的第二旋转轴转速可为第二电机在额定输出功率下的第二旋转轴转速。如因更换物料，将预设比值调大，那么，在获取第一电机的当前转速和第二电机的当前转速后，可通过增大第一电机的驱动信号以及减小第二电机的驱动信号来增大第一电机的当前转速和第二电机的当前转速的速度差。

所述第一旋转轴可为主轴(摩擦轴)，所述第二旋转轴可为辅助轴(进料轴)，用于进物料。

一个实施例中，请参阅图2，所述物料破碎设备的差速控制方法，还包括以下步骤：

s13：若第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值大于预设比值，则调整与所述第一电机连接的第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号，以减小第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值。

若计算得到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值大于预设的第一旋转轴转速与预设的辅助转速的比值，例如，在投物料前后，第二电机可能受到外力阻碍，导致第二电机的第二旋转轴转速减小(进物料量变少，粉碎物料量变少)，而导致计算得到的第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值大于预设的第一旋转轴转速与预设的辅助转速的比值，速度差变大，那么，减小第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值，使变频器的输出信号的比值减小，即减小第一电机的输入信号与第二电机的输入信号的比值，使得第一电机驱动的第一旋转轴的转速与第二电机驱动的第二旋转轴的转速的比值减小，以减小第一旋转轴与第二旋转轴之间的当前速度差，所述物料破碎设备的差速控制方法可在两个旋转轴的速度差变大时，减小对物料破碎效果的影响。本实施方式，计算得到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值大于预设的第一旋转轴转速与预设的辅助转速的比值，也可能是因为预设的第一旋转轴转速与预设的辅助转速的比值突然减小的缘故，例如，待粉碎物料原本是一种硬质的颗粒大的物料，更换为一种物料软质的颗粒小的物料，无需较大的速度差来粉碎，故预设的第一旋转轴转速与预设的辅助转速的比值可调小，以带动控制当前第一旋转轴转速与当前第二旋转轴转速速度差变小，以减小输出功率，节约能源，同时保证物料粉碎效果。

对于步骤s12，一个实施例中，调整与所述第一电机连接的第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号，以增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值，包括以下步骤：

减小第一变频器的驱动信号，并减小第二变频器的驱动信号，以增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值；其中，第二变频器的驱动信号的减小幅度高于第一变频器的驱动信号的减小幅度。

可能投入物料后，当前物料颗粒变大等原因导致第一旋转轴、物料以及第二旋转轴之间的摩擦力变大，超过了电机的额定负载，那么因第一旋转轴受的摩擦力与其转动力矩方向相反，第一旋转轴速度变慢，第二旋转轴受摩擦力与其转动力矩方向相同，使得第二旋转轴转速变快，使得第一旋转轴当前速度与第二旋转轴当前速度趋于接近，速度差变小，那么则需在粉碎物料的同时，减小第一旋转轴和第二旋转轴受到的摩擦力，那么可减小第一变频器的驱动信号，

本实施例中，减小第一变频器的驱动信号，可减小第一旋转轴的速度，可减小第一旋转轴受到的摩擦力，再者，因当前摩擦增大导致第一旋转轴速度减小，又因第一电机的线圈电阻不变，第一旋转轴速度减小会导致第一电机电流增大，产生焦耳热，故减小第一变频器的驱动信号，可保护第一电机不因发热损坏；减小第二变频器的驱动信号，令第二旋转轴速度减小，以减小进料速度，可减小第二旋转轴以及第一旋转轴受到的摩擦，再者，因摩擦增大导致第二旋转轴速度加快，第二电机会产生感应电动势，使得第二电机电流增加，容易烧毁第二电机，故减小第二变频器的驱动信号，可保护第二电机不被烧毁。本实施例中，第二变频器的驱动信号的减小幅度高于第一变频器的驱动信号的减小幅度，可增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值，以增大第一旋转轴与第二旋转轴的速度差，提高物料粉碎效果。

进一步地，一个实施例中，在减小第一变频器的驱动信号，并减小第二变频器的驱动信号之后，若检测到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值大于预设比值，则增大第一变频器的驱动信号，并增大第二变频器的驱动信号，以减小第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值；其中，第二变频器驱动信号的增大幅度高于第一变频器的驱动信号的增大幅度。

本实施例中，在减小第一变频器的驱动信号，减小第二变频器的驱动信号之后，第一变频器驱动的第一旋转轴速度变小，第二电机驱动的第二旋转轴的速度变小，若检测到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值大于预设的第一旋转轴转速与第二旋转轴转速的比值，说明第二旋转轴进的物料少到不满足第一旋转轴切割的程度，物料粉碎量也会变少，且，第一旋转轴与第二旋转轴速度过小也会影响粉碎效果，为保证物料粉碎量，应增大第一变频器的驱动信号，并增大第二变频器的驱动信号，以增大第一旋转轴和第二旋转轴的转速，增大进物料量，提高物料粉碎量。

对于步骤s11，在一个实施例中，检测第二电机的当前转速的步骤包括：

获取第二电机的当前电流，根据第二电机的当前电流计算第二电机的当前转速；

或，

获取第二旋转轴的当前转速，根据第二旋转轴的当前转速计算第二电机的当前转速。

本实施例，第一旋转轴与第二旋转轴相互作用以粉碎物料时，产生摩擦力，而带动第二旋转轴转速变快，第二旋转轴速度变快，使得第二电机的实际转速大于变频器输出的同步转速，那么第二电机不可避免地会存在发电过程，感应电流及感应电动势反映在第二电机的输入上，那么，第二电机的当前电流除第二变频器同步输出的之外，还有因转速加快带来的感应电流，这也表明，第二电机的转速以及第二旋转轴的转速与第二电机的当前输入电流成正比关系，检测第二电机的当前电流可以反映第二电机的当前转速。且电流容易检测，通过电流传感器等模拟量采集设备即可检测第二电机的当前电流。

对于步骤s11，在一个实施例中，获取第一电机的当前转速的步骤包括：

获取第一变频器的输出电流信号的频率，根据输出电流信号的频率计算第一电机的当前转速；

或，

获取第一旋转轴的当前转速，根据第一旋转轴的当前转速计算第一电机的当前转速。

本实施例，第一旋转轴与第二旋转轴相互作用以粉碎物料时，产生摩擦力，而电机的额定功率又不足以消除摩擦力带来的影响，那么，摩擦力会导致第一旋转轴速度变慢，因为电机的当前转速小于变频器的为第一电机提供的同步转速，第一电机的电流增大，第一变频器的输出电流增大，第一变频器的输出电流信号的频率降低，与第一电机的当前转速变化趋势相同，故可根据输出电流信号的频率计算第一电机的当前转速。

一个实施例中，所述物料破碎设备的差速控制方法，还包括以下步骤：获取第一变频器的输出电信号，若第一变频器的输出电信号大于预设的第一变频器输出电信号阈值，则将所述第一变频器的输出电信号中超出预设第一变频器输出电信号阈值的电信号通过第一能量回馈单元回馈至交流电网；其中，所述第一能量回馈单元与第一变频器连接。

预设的第一变频器输出电信号阈值可为第一变频器正常工作时的输出电信号，若第一电机的电信号高于第一变频器正常工作时的输出电信号，那么多出的电能将会储存在第一变频器的直流母线滤波电容中，为不影响变频器的正常工作，可通过能量回馈单元，把多出的能量消耗，如通过能量回馈单元将多出的能量回馈至交流电网。

一个实施例中，所述物料破碎设备的差速控制方法，还包括以下步骤：获取第二变频器的输出电信号，若第二变频器的输出电信号大于预设第二变频器输出电信号阈值，则将所述第二变频器的输出电信号中超出预设第二变频器输出电信号阈值的电信号通过第二能量回馈单元回馈至交流电网；其中，所述第二能量回馈单元与第二变频器连接。

预设第二变频器输出电信号阈值可为第二变频器正常工作时的输出电信号，第二电机可能存在发电过程，第二电机所发出的电能将会储存在变频器的直流母线滤波电容中，为不影响第一变频器的正常工作，可通过能量回馈单元，把多出的能量消耗，如通过能量回馈单元将多出的能量回馈至交流电网。

图3为本发明的一种物料破碎设备的控制装置的结构示意图，请参阅图3，本实施方式，所述物料破碎设备的控制装置，可包括：

控制器、第一变频器、用于驱动物料破碎设备第一旋转轴旋转的第一电机、第二变频器、用于驱动物料破碎设备第二旋转轴旋转的第二电机；所述第一变频器与所述第一电机连接，所述第二变频器与第二电机连接；

所述控制器用于获取用于驱动第一电机的当前转速以及用于驱动第二电机的当前转速；

若第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，则调整第一变频器的驱动信号以及第二变频器的驱动信号，以增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值；其中，所述预设比值大于1。

本实施方式，第一电机用于驱动物料破碎设备的第一旋转轴旋转，第二电机用于驱动物料破碎设备的第二旋转轴旋转，所述预设比值大于1，即说明预设的第一旋转轴转速大于预设的第二旋转轴转速或预设第一电机转速大于第二电机转速，第一电机连接第一变频器，由第一变频器控制第一电机工作，第二电机连接第二变频器，由第二变频器控制第二电机工作，所述控制器检测第一电机的当前转速以及第二电机的当前转速，然后计算第一电机的当前转速与第二电机的当前转速之比，若计算得到第一电机的当前转速与第二电机的当前转速的比值小于预设比值，说明，可能投入物料后，当前物料颗粒变大等原因导致第一旋转轴、物料以及第二旋转轴之间的摩擦力变大，超过了电机的额定负载，那么因第一旋转轴受的摩擦力与其转动力矩方向相反，第一旋转轴速度变慢，第二旋转轴受摩擦力与其转动力矩方向相同，使得第二旋转轴转速变快，使得第一旋转轴当前速度与第二旋转轴当前速度趋于接近，速度差变小，那么，所述控制器增大第一变频器的驱动信号与第二变频器的驱动信号的比值，使变频器的输出信号的比值增大，即增大第一电机的输入信号与第二电机的输入信号的比值，使得第一电机驱动的第一旋转轴的转速与第二电机驱动的第二旋转轴的转速的比值增加，以减小第一旋转轴与第二旋转轴之间的当前速度差，故所述物料破碎设备的差速控制装置可在两个旋转轴的速度差发生变化时，减小对物料破碎效果的影响。

所述控制器可为plc(可编程逻辑控制器)。

一个实施例中，请参阅图4，所述物料破碎设备的控制装置，还包括：

与第一变频器连接的第一能量回馈单元，用于获取第一变频器的输出电信号，若第一变频器的输出电信号大于预设的第一变频器输出电信号阈值，则将所述第一变频器的输出电信号中超出预设第一变频器输出电信号阈值的电信号回馈至交流电网。

和/或，

与第二变频器连接的第二能量回馈单元，用于获取第二变频器的输出电信号，若第二变频器的输出电信号大于预设第二变频器输出电信号阈值，则将所述第二变频器的输出电信号中超出预设第二变频器输出电信号阈值的电信号通过回馈至交流电网。

本发明的所述物料破碎设备的控制装置与本发明的所述物料破碎设备的控制方法，具备相同的特定技术特征，所述物料破碎设备的控制方法的实施例也适用于本发明的所述物料破碎设备的控制装置，特此申明，不再赘述。

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，都应当是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。