多传动胶带机同步系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多传动胶带机同步系统，属于冶金矿山【技术领域】。本发明将计算机同步控制技术进行完善，在保证头部4台电机平衡驱动胶带机的同时，对尾部驱动电机的电流和频率进行实时同步计算和调整，使头尾所有电机的输出功率平衡和运行速度平衡，以保证胶带机平稳运行，由此降低快速起动/快速停车过程对机械和电气系统的冲击，避免叠带，有效抑制胶带输送机动态张力波可能对胶带和机械设备造成的危害，延长胶带机使用寿命，增加输送系统的安全性和可靠性。
【专利说明】多传动胶带机同步系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冶金矿山【技术领域】，具体涉及一种多传动胶带机同步系统。
【背景技术】
[0002] 对于4台及少于4台电机拖动的长胶带机（胶带机长度大于2千米），其电机全部 布置于胶带机头部，一般采用高压变频器和计算机同步技术。
[0003] 而对于驱动电机大于4台的超长胶带机（长度大于4千米），其驱动电机会进行 头尾配置（本发明是5台电机，头部4台、尾部1台），传统的高压变频器和计算机同步技 术可以保证头部驱动点之间的功率平衡和速度同步，但是尾部电机没有很好的跟随解决方 案，同步控制不好的话，在启动阶段和停止阶段，尤其是带载启动会导致机械和电气系统的 冲击，产生叠带，使胶带输送机动态张力波对胶带和机械设备产生危害，缩短输送机使用寿 命。
【发明内容】
[0004] (一）要解决的技术问题
[0005] 本发明要解决的技术问题是：如何延长胶带机使用寿命，提高整个输送系统的安 全性和可靠性。
[0006] (二）技术方案
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多传动胶带机同步系统，包括布置于 胶带机26头部的四台电机：第一电机16、第二电机18、第三电机20和第四电机22,布置于 胶带机26尾部的第五电机24,第一控制装置7,以及第二控制装置9 ;
[0008] 所述第一电机16与第二电机18刚性连接，第三电机20与第四电机22刚性连接；
[0009] 第一电机16和第三电机20接收第一控制装置7的速度设定，第二电机18和第四 电机22接收第一控制装置7的速度设定，当第三电机20的运行速度与第一电机16不匹配 时，第一电机16能够启动减弱模式，减小输出速度和力矩，使得第一电机16与第三电机20 进行速度匹配；当第四电机22的运行速度与第二电机18不匹配时，第二电机18能够启动 减弱模式，减小输出速度和力矩，使得第二电机18与第四电机22进行速度匹配；
[0010] 第五电机24接收第二控制装置9的速度设定，第一控制装置7和第二控制装置9 的速度设定值相等，同时，第一控制装置7用于将头部的四台电机的运行电流检测出来，并 进行平均计算，得出头部四台电机的平均运行电流，通过网络送到第二控制装置9中，第二 控制装置9以此为依据作为第五电机24电流的运行参考值；
[0011] 第五电机24采用速度控制模式运行，其初始速度设定值与第一电机16和第三电 机20的速度设定值相同，当第五电机24的运行电流大于或小于头部四台电机平均运行电 流的一定百分比以上时，第二控制装置9通过事先编制的控制程序，增加或减少其速度设 定值，使得第五电机24的输出电流与头部四台电机的运行电流相匹配，从而达到整体电机 的平衡和同步运行效果。
[0012] 优选地，所述第一电机16通过第一高压变频器10与第一控制装置7连接，第三电 机20通过第二高压变频器11与第一控制装置7连接，第四电机22通过第四高压变频器12 与第一控制装置7连接，第三电机18通过第三高压变频器13与第一控制装置7连接。
[0013] 优选地，所述一定百分比为百分之五。
[0014] 优选地，所述第一控制装置7与第二控制装置9通过工业以太网进行通信。
[0015] 优选地，所述第一控制装置7与第二控制装置9为可编程逻辑控制器。
[0016] (三有益效果
[0017] 本发明将计算机同步控制技术进行完善，在保证头部4台电机平衡驱动胶带机的 同时，对尾部驱动电机的电流和频率进行实时同步计算和调整，使头尾所有电机的输出功 率平衡和运行速度平衡，以保证胶带机平稳运行，由此降低快速起动/快速停车过程对机 械和电气系统的冲击，避免叠带，有效抑制胶带输送机动态张力波可能对胶带和机械设备 造成的危害，延长胶带机使用寿命，增加输送系统的安全性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的
【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0020] 如图1所示，本发明提供的多传动胶带机同步系统包括五台电机、胶带机、2套控 制装置（可编程序逻辑控制器）、5套高压变频器和相关网络等。
[0021] 本发明中，采用两套控制装置进行同步实时计算，对五台电机的运行速度和电流 进行实时监控，控制装置的控制程序分为2部分：
[0022] 头部4台电机中的第一电机16和第二电机18属于刚性连接、第三电机20和第四 电机22属于刚性连接，因此第一电机16和第二电机18的速度肯定相同，所以第二电机18 的电流控制只要跟随第一电机16的控制电流、第四电机22的电流控制只要跟随第三电机 20的控制电流即可。
[0023] 第一电机16和第三电机20接收第一控制装置7 (可编程逻辑控制器）的速度设 定，由于第一电机16和第三电机20是通过皮带传递力矩的，因此第一电机16和第三电机 20之间要进行DROOP控制（DROOP是放松或者减弱的意思，控制原理是当变频器自身输出力 矩变大时，人为减小速度给定，以起到减小输出力矩的效果，例如第三电机20的运行速度 因为负载扰动等原因小于第一电机16的话，第三电机20就会成为第一电机的阻碍，第一电 机16就会启动DROOP模式（由第一控制装置7控制），减小输出速度和力矩，与第三电机 20进行速度匹配，反之也一样），这样第一电机16和第三电机20的速度和力矩可以达到平 衡。第二电机18与第四电机22也以同样的方式达到速度和力矩平衡，从而达到头部4台 电机进行同步协调运行的效果。
[0024] 第五电机24(尾部电机）接收第二控制装置9(可编程逻辑控制器）的速度设定， 第一控制装置7 (可编程逻辑控制器）和第二控制装置（可编程逻辑控制器）9的速度设定 值是一样的，2台控制装置通过工业以太网进行通讯，同时，第一控制装置7将头部四台电 机的运行电流检测出来，并进行平均计算，得出头部四台电机的平均运行电流，通过网络送 到第二控制装置9中，第二控制装置9以此为依据作为第五电机24电流的运行参考值；
[0025] 第五电机24采用速度控制模式进行运行，其初始速度设定值与第一电机16和第 三电机20的速度设定值相同，当第五电机24的运行电流大于或小于头部四台电机平均运 行电流的5%以上时，第二控制装置9通过事先编制的控制程序，增加或减少第二控制装置 9的速度设定值，使得第五电机24的输出电流与头部电机的运行电流相匹配，从而达到整 体电机的平衡和同步运行效果。
[0026] 所述第一电机16通过第一高压变频器10与第一控制装置7连接，第三电机20通 过第二高压变频器11与第一控制装置7连接，第四电机22通过第四高压变频器12与第一 控制装置7连接，第三电机18通过第三高压变频器13与第一控制装置7连接。
[0027] 图1中，高压变频器起到保护作用。电机减速机起动降低电机转速和增加转矩的 作用。图1的系统配置图标注说明见表1。
[0028] 表 1
[0029]
【权利要求】
1. 一种多传动胶带机同步系统，其特征在于，包括布置于胶带机（26)头部的四台电 机：第一电机（16)、第二电机（18)、第三电机（20)和第四电机（22)，布置于胶带机（26)尾 部的第五电机（24)，第一控制装置（7)，以及第二控制装置（9); 所述第一电机（16)与第二电机（18)刚性连接，第三电机（20)与第四电机（22)刚性 连接； 第一电机（16)和第三电机（20)接收第一控制装置（7)的速度设定，第二电机（18)和 第四电机（22)接收第一控制装置（7)的速度设定，当第三电机（20)的运行速度与第一电 机（16)不匹配时，第一电机（16)能够启动减弱模式，减小输出速度和力矩，使得第一电机 (16)与第三电机（20)进行速度匹配；当第四电机（22)的运行速度与第二电机（18)不匹 配时，第二电机（18)能够启动减弱模式，减小输出速度和力矩，使得第二电机（18)与第四 电机（22)进行速度匹配； 第五电机（24)接收第二控制装置（9)的速度设定，第一控制装置（7)和第二控制装置 (9) 的速度设定值相等，同时，第一控制装置（7)用于将头部的四台电机的运行电流检测出 来，并进行平均计算，得出头部四台电机的平均运行电流，通过网络送到第二控制装置（9) 中，第二控制装置（9)以此为依据作为第五电机（24)电流的运行参考值； 第五电机（24)采用速度控制模式运行，其初始速度设定值与第一电机（16)和第三电 机（20)的速度设定值相同，当第五电机（24)的运行电流大于或小于头部四台电机平均运 行电流的一定百分比以上时，第二控制装置（9)通过事先编制的控制程序，增加或减少其 速度设定值，使得第五电机（24)的输出电流与头部四台电机的运行电流相匹配，从而达到 整体电机的平衡和同步运行效果。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电机（16)通过第一高压变频器 (10) 与第一控制装置（7)连接，第三电机（20)通过第二高压变频器（11)与第一控制装置 (7)连接，第四电机（22)通过第四高压变频器（12)与第一控制装置（7)连接，第三电机 (18)通过第三高压变频器（13)与第一控制装置（7)连接。
3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一定百分比为百分之五。
4. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一控制装置（7)与第二控制装置（9) 通过工业以太网进行通信。
5. 如权利要求1?4中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一控制装置（7)与第二 控制装置（9)为可编程逻辑控制器。
【文档编号】B65G43/00GK104097915SQ201410322902
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】周飞舟, 李飞龙, 李文建, 张冬松 申请人:万宝矿产有限公司