中国产一级毛卡片

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      1. 上海昱音機械有限公司

        皮帶生產線的主動控制策略

        ????????發布時間:2014-07-08? 13:17:18????? 來源:http://www.hookupwithher.com/ 作者:昱音機械

        ??????? 由于皮帶生產線的輸送帶粘彈性性質和各種阻力的作用,皮帶生產線的驅動控制系統是一個復雜的機電系統。其中存在一個關健問題,即皮帶生產線的功率平衡控制問題。針對多電機驅動皮帶生產線需要協調控制的特點,對進行變頻調速的多臺變頻器采用主從控制技術,即可實現各電機之間的功率平衡,并且能有效的減小啟動電流沖擊及機械沖擊,降低企業生產成本,提高煤礦生產效率。

        ??????? 皮帶生產線是一種摩擦驅動以連續方式輸送物料的輸送機械,主要是由機架、輸送帶、滾筒、托輥、張緊裝置、傳動裝置進行組合而成的。它可以進行將物料在一定的輸送線上,由最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程,它既可以進行碎散物料的輸送,也可以進行成件物品的輸送。除了純粹的物料輸送之外,還可以與各工業企業生產流程的工藝過程的要求進行相配合,并且形成有節奏的流水作業輸送線。

        ?????? 皮帶生產線有著連續輸送物料,大運量、長距離并且運行可靠等特點,非常易于實現自動化和集中化控制,是目前煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關健設備。隨著高效開采工藝的發展,皮帶生產線偏向著長距離、大運量、高帶速、大功率的大型化方向發展。大型皮帶生產線的輸送線路長、輸送量大,使得單條皮帶生產線的裝機功率越來越大,以致單臺電機已不能產生皮帶生產線所需的驅動力。因此,現場大型皮帶生產線的驅動裝置多采用多電機多點驅動的方式,這樣可以在很大程度上減少皮帶所需的強度,降低企業生產成本,降低電網電壓的峰值,同時也有利于設備的小型化,提高企業經濟效益。


          主從控制是指以需要同步的幾個驅動單元中的一個驅動單元的相關參數作為其他驅動單元的跟蹤對象而進行控制并達到同步驅動的控制形式。即選擇驅動系統中的一臺電動機作為主機,其余電動機作為從機。主機以用戶給定的速度等給定值作為參考值,在運行過程中跟蹤系統給定值;從機不再跟蹤系統給定值而是以主機的轉矩等輸出值作為自己的參考值,在運行過程中跟蹤主機的相關參數。這樣,多臺電機并不是分別跟蹤系統的給定值,而是從機跟蹤主機,使得多臺電機實現同步協調控制和功率平衡。

        ??? 在多電機主從控制系統中,傳動系統由幾個驅動單元共同驅動,各驅動單元的電動機軸通過不同的方式相互連接。其連接方式分為兩種:剛性連接和柔性連接,本文主要分析剛性連接方式。所謂剛性連接,是指幾個不同電動機軸之間通過減速器、齒輪、鏈條等硬連接方式進行連接的。在這種連接方式中,只要其中一臺電動機運行,另外一臺或幾臺電動機也將被動運行,主機和從機的機械結構連接保證了速度同步。

          ABB公司ACS800系列變頻器主從控制技術的核心控制原理是直接轉矩控制。當主從機為剛性連接時,主機采用速度控制模式,從機采用轉矩控制模式。圖2為主從機為剛性連接時,從機跟隨主機轉矩給定的控制原理圖。

          主機采用速度控制模式,從機采用轉矩控制模式。主機轉速控制器比較轉速給定值與編碼器實測的轉速實際值,通過PI調節器得到初始轉矩給定值,該初始值經過頻率限幅、直流電壓限幅、功率限幅和轉矩限幅后,得到最終轉矩給定值。該轉矩給定值在轉矩滯環比較器內同轉矩實際值進行比較,同時定子磁鏈給定值在磁鏈滯環比較器內同定子磁鏈實際值進行比較,就可以得到最優的PWM開關信號,并通過驅動逆變器的開關器件達到調節電機轉速的目的。與此同時,主機速度控制器得到的最終轉矩給定值同樣作為從機的轉矩給定值,使得主從機能夠均衡分配負載,實現功率平衡。

          由于從機采用轉矩控制模式,那么從機的轉速將由主機速度和機械耦合度共同決定。當主從機機械耦合度較高時,從機速度能夠與主機保持一致;當主從機機械耦合度較低時,從機速度將不能與主機保持一致。此時,從機的實際負載轉矩將由于機械原因而減小,從機的實際負載轉矩將小于來自主機的最終轉矩給定值,這將導致從機轉速迅速升高,直到達到其轉速的限幅值。這樣,從機控制模式將由轉矩控制模式變為速度控制模式,從機轉速限幅值為其速度給定值。在實際應用中,在從機速度環增加窗口控制功能(Window Control)以防止出現上述情況。當主從機機械耦合度變差時,從機轉速升高,當其超過窗口控制功能所設定的轉速范圍后,窗口控制功能將激活從機轉速控制器中的PI調節器輸出轉矩給定值,并將該轉矩給定值與主機轉矩給定值的和作為新的從機轉矩給定值,以此來保證從機轉速被限制在窗口控制功能設定的限制范圍之內。http://www.hookupwithher.com/生產線技術整理發布。






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