礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法，所述礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置包括傳送帶、驅(qū)動(dòng)滾筒、發(fā)電滾筒、制動(dòng)器、三相異步電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)箱、三相交流發(fā)電機(jī)和電控單元等。該方法能夠通過檢測(cè)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、電壓傳感器信號(hào)和系統(tǒng)開關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)傳送帶驅(qū)動(dòng)控制、勢(shì)能回收發(fā)電控制、電壓并網(wǎng)輸出控制和系統(tǒng)制動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)礦料重力勢(shì)能的回收利用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【專利說明】礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置的控制方法，更確切的說是一種礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在礦山開采、礦料的選用和加工時(shí)，礦料在自上而下的輸送過程中，隨著傳送帶上礦料的增多，礦料本身的重力沿傳送帶方向上的分力逐漸增大，使傳送帶拉動(dòng)滾筒加速旋轉(zhuǎn)，這樣就可以將礦料的重力勢(shì)能通過滾筒驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行回收發(fā)電。在礦料的重力勢(shì)能通過滾筒驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行回收發(fā)電的過程中，由于傳送帶上礦料數(shù)量、傳送帶速度的變化，需要進(jìn)行發(fā)電過程控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種在礦料傳送速度和傳送載荷變化時(shí)既能滿足礦料傳送運(yùn)輸要求又具有發(fā)電功能、可靠性高、安全性高的礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法。
[0004]其技術(shù)方案為:一種礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法，所述礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置包括驅(qū)動(dòng)滾筒、傳送帶、支承滾柱、發(fā)電滾筒、制動(dòng)器、單向離合器、三相異步電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、三相交流發(fā)電機(jī)、整流器、第二繼電器觸點(diǎn)、三相并網(wǎng)逆變器和電控單元，其特征在于所述控制方法按照以下步驟進(jìn)行:
步驟1、檢測(cè)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、電壓傳感器信號(hào)、系統(tǒng)開關(guān)信號(hào)；
步驟2、判斷是否需要傳送帶驅(qū)動(dòng)控制:當(dāng)電控單元檢測(cè)到系統(tǒng)開關(guān)的觸點(diǎn)閉合時(shí)，判斷為需要進(jìn)行傳送帶驅(qū)動(dòng)控制，進(jìn)行步驟3 ;否則，當(dāng)電控單元檢測(cè)到系統(tǒng)開關(guān)的觸點(diǎn)未閉合時(shí)，判斷為需要進(jìn)行系統(tǒng)制動(dòng)控制，進(jìn)行步驟8 ；
步驟3、傳送帶驅(qū)動(dòng)控制:電控單元提供制動(dòng)器線圈高電平，制動(dòng)器停止制動(dòng)，同時(shí)提供第一繼電器電磁線圈高電平，第一繼電器電磁線圈通電，第一繼電器觸點(diǎn)閉合，接通三相異步電動(dòng)機(jī)，再通過第一傳動(dòng)箱帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)傳送帶的驅(qū)動(dòng)控制；
步驟4、判斷第二傳動(dòng)箱輸出軸的轉(zhuǎn)速η是否大于三相異步電動(dòng)機(jī)的停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速n0:當(dāng)電控單元檢測(cè)到轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速η大于停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速n0時(shí)，判斷為可以進(jìn)行勢(shì)能回收，進(jìn)行步驟5 ;否則，當(dāng)電控單元檢測(cè)到轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速η不大于停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速η0時(shí)，判斷為未達(dá)到勢(shì)能回收要求，進(jìn)行步驟I ;
步驟5、勢(shì)能回收發(fā)電控制:電控單元提供第一繼電器電磁線圈低電平，第一繼電器電磁線圈通電，使第一繼電器觸點(diǎn)斷開，三相異步電動(dòng)機(jī)停止驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，電控單元提供電磁離合器線圈高電位，電磁離合器接合，三相交流發(fā)電機(jī)開始發(fā)電；
步驟6、判斷整流器的輸出電壓u是否大于允許輸出的最低電壓u0:當(dāng)電控單元檢測(cè)到電壓傳感器的輸出電壓u大于允許輸出的最低電壓uO時(shí)，判斷為允許電壓并網(wǎng)輸出，進(jìn)行步驟7 ;否則，當(dāng)電控單元檢測(cè)到電壓傳感器的輸出電壓u不大于允許輸出的最低電壓uO時(shí)，判斷為電壓未達(dá)到輸出要求，進(jìn)行步驟I;
步驟7、電壓并網(wǎng)輸出控制:電控單元提供第二繼電器電磁線圈高電平，第二繼電器電磁線圈通電，使第二繼電器觸點(diǎn)閉合，將三相并網(wǎng)逆變器的三相電壓輸出至電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)電壓并網(wǎng)輸出控制，然后返回步驟I ;
步驟8、系統(tǒng)制動(dòng)控制:電控單元提供制動(dòng)器線圈低電平，制動(dòng)器動(dòng)作，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒，同時(shí)，電控單元提供第一繼電器電磁線圈、第二繼電器電磁線圈和電磁離合器線圈低電平，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)制動(dòng)控制。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述控制方法的礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置，包括驅(qū)動(dòng)滾筒、發(fā)電滾筒、傳送帶、支承滾柱、支撐底座、第一傳動(dòng)箱、制動(dòng)器、單向離合器、三相異步電動(dòng)機(jī)、第二傳動(dòng)箱、電磁離合器、三相交流發(fā)電機(jī)、整流器、三相并網(wǎng)逆變器和電控系統(tǒng)，其中電控系統(tǒng)包括電控單元、系統(tǒng)開關(guān)、蓄電池、轉(zhuǎn)速傳感器、電壓傳感器、第一繼電器電磁線圈、第二繼電器電磁線圈、制動(dòng)器線圈和電磁離合器線圈。
[0006]所述驅(qū)動(dòng)滾筒用于驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)；所述傳送帶用于運(yùn)送礦料；所述發(fā)電滾筒用于驅(qū)動(dòng)三相交流發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述系統(tǒng)開關(guān)用于控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)狀態(tài)。
[0007]所述電控單元的各信號(hào)輸入端分別連接有系統(tǒng)開關(guān)、轉(zhuǎn)速傳感器和電壓傳感器；所述電控單元的各信號(hào)輸出端分別連接有第一繼電器電磁線圈、第二繼電器電磁線圈、制動(dòng)器線圈和電磁離合器線圈；所述轉(zhuǎn)速傳感器安裝在第二傳動(dòng)箱輸出軸上，用于檢測(cè)第二傳動(dòng)箱的輸出端轉(zhuǎn)速；所述電壓傳感器的輸入端子與整流器的輸出端連接，用于檢測(cè)整流器的輸出電壓。
[0008]所述整流器的三相輸入端與三相交流發(fā)電機(jī)的輸出端連接，用于將三相交流發(fā)電機(jī)輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電；第二繼電器觸點(diǎn)兩端分別連接整流器的單相輸出端和三相并網(wǎng)逆變器的單相輸入端；所述三相并網(wǎng)逆變器的三相輸出端與電網(wǎng)連接，用于將整流器輸出的直流電轉(zhuǎn)化為和電網(wǎng)同頻率同相位的三相電壓，并將此電力饋入電網(wǎng)。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是:
(1)本發(fā)明的礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)礦料的正常運(yùn)送控制，而且能夠?qū)⒌V料的重力勢(shì)能回收并轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的電能，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的；
(2)本發(fā)明的礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法，可自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并通過電控系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)與發(fā)電時(shí)機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明實(shí)施例礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法的流程圖。
[0012]圖中:1.驅(qū)動(dòng)滾筒 2.傳送帶 3.支承滾柱 4.發(fā)電滾筒 5.礦料卸載口
6.礦料7.礦料倉8.支撐底座10.第一傳動(dòng)箱IOa.第一傳動(dòng)箱輸入軸IOb.第一傳動(dòng)箱輸出軸11.制動(dòng)器Ila.制動(dòng)器輸入軸Ilb.制動(dòng)器輸出軸12.單向離合器12a.單向離合器輸入軸12b.單向離合器輸出軸13.三相異步電動(dòng)機(jī)14.第一繼電器觸點(diǎn)15.第二傳動(dòng)箱15a.第二傳動(dòng)箱輸入軸15b.第二傳動(dòng)箱輸出軸20.電磁離合器20a.電磁離合器輸入軸20b.電磁離合器輸出軸21.三相交流發(fā)電機(jī)22.整流器23.第二繼電器觸點(diǎn)24.三相并網(wǎng)逆變器30.電控單元31.系統(tǒng)開關(guān)32.蓄電池 33.轉(zhuǎn)速傳感器34.電壓傳感器35.第二繼電器電磁線圈36.第一繼電器電磁線圈37.制動(dòng)器線圈38.電磁離合器線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明中的礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置，包括驅(qū)動(dòng)滾筒1、發(fā)電滾筒4、傳送帶2、支承滾柱3、支撐底座8、第一傳動(dòng)箱10、制動(dòng)器11、單向離合器12、三相異步電動(dòng)機(jī)13、第二傳動(dòng)箱15，其特征還包括電磁離合器20、三相交流發(fā)電機(jī)21、整流器22、三相并網(wǎng)逆變器24和電控系統(tǒng)，其中電控系統(tǒng)包括電控單元30、系統(tǒng)開關(guān)31、蓄電池32、轉(zhuǎn)速傳感器33、電壓傳感器34、第一繼電器電磁線圈36和第二繼電器電磁線圈35、制動(dòng)器線圈37、電磁離合器電磁線圈38。
[0015]所述驅(qū)動(dòng)滾筒I用于驅(qū)動(dòng)傳送帶2運(yùn)轉(zhuǎn)；所述傳送帶2用于將礦料6從礦料卸載口 5運(yùn)送到礦料倉7中；所述支承滾柱3用于支撐傳送帶2 ;所述支撐底座8用于支撐驅(qū)動(dòng)滾筒I和發(fā)電滾筒4 ;所述發(fā)電滾筒4用于驅(qū)動(dòng)三相交流發(fā)電機(jī)21發(fā)電；所述系統(tǒng)開關(guān)301用于控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)狀態(tài)。
[0016]所述電控單元30的各信號(hào)輸入端分別連接有系統(tǒng)開關(guān)31、轉(zhuǎn)速傳感器33和電壓傳感器34;所述電控單元30的各信號(hào)輸出端分別連接有第一繼電器電磁線圈36、第二繼電器電磁線圈35、制動(dòng)器線圈37和電磁離合器線圈38 ;所述轉(zhuǎn)速傳感器33安裝在第二傳動(dòng)箱輸出軸15 b上,用于檢測(cè)第二傳動(dòng)箱15的輸出端轉(zhuǎn)速；所述電壓傳感器34的輸入端子與整流器22的輸出端連接，用于檢測(cè)整流器22的輸出電壓。
[0017]所述整流器22的三相輸入端與三相交流發(fā)電機(jī)21的輸出端連接，用于將三相交流發(fā)電機(jī)21輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電；第二繼電器觸點(diǎn)23兩端分別連接整流器22的單相輸出端和三相并網(wǎng)逆變器24的單相輸入端；所述三相并網(wǎng)逆變器24的三相輸出端與電網(wǎng)連接，用于將整流器22輸出的直流電轉(zhuǎn)化為和電網(wǎng)同頻率同相位的三相電壓，并將此電力饋入電網(wǎng)。
[0018]如圖2所示，本發(fā)明的礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法流程為: 步驟S100、檢測(cè)轉(zhuǎn)速傳感器33信號(hào)、電壓傳感器34信號(hào)、系統(tǒng)開關(guān)31信號(hào)；
步驟SlOl、判斷是否需要傳送帶2驅(qū)動(dòng)控制:當(dāng)電控單元30檢測(cè)到系統(tǒng)開關(guān)31的觸點(diǎn)閉合時(shí)，判斷為需要進(jìn)行傳送帶2驅(qū)動(dòng)控制，進(jìn)行步驟S102 ;否則，當(dāng)電控單元30檢測(cè)到系統(tǒng)開關(guān)31的觸點(diǎn)未閉合時(shí)，判斷為需要進(jìn)行系統(tǒng)制動(dòng)控制，進(jìn)行步驟S107 ；
步驟S102、傳送帶2驅(qū)動(dòng)控制:電控單元30提供制動(dòng)器線圈37高電平，制動(dòng)器11停止制動(dòng)，同時(shí)提供第一繼電器電磁線圈36高電平,第一繼電器電磁線圈36通電,第一繼電器觸點(diǎn)14閉合，接通三相異步電動(dòng)機(jī)13，再通過第一傳動(dòng)箱10帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒I轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)傳送帶2的驅(qū)動(dòng)控制；
步驟S103、判斷第二傳動(dòng)箱輸出軸15b的轉(zhuǎn)速η是否大于三相異步電動(dòng)機(jī)13的停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速nO:當(dāng)電控單元30檢測(cè)到轉(zhuǎn)速傳感器33的轉(zhuǎn)速η大于停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速η0時(shí)，判斷為可以進(jìn)行勢(shì)能回收，進(jìn)行步驟S104 ;否則，當(dāng)電控單元30檢測(cè)到轉(zhuǎn)速傳感器33的轉(zhuǎn)速η不大于停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速nO時(shí)，判斷為未達(dá)到勢(shì)能回收要求，進(jìn)行步驟SlOO ；
步驟S104、勢(shì)能回收發(fā)電控制:電控單元30提供第一繼電器電磁線圈36低電平，第一繼電器電磁線圈36通電，使第一繼電器觸點(diǎn)14斷開，三相異步電動(dòng)機(jī)13停止驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，電控單元30提供電磁離合器線圈38高電位，電磁離合器20接合，三相交流發(fā)電機(jī)21開始發(fā)電；
步驟S105、判斷整流器22的輸出電壓u是否大于允許輸出的最低電壓uO:當(dāng)電控單元30檢測(cè)到電壓傳感器34的輸出電壓u大于允許輸出的最低電壓uO時(shí)，判斷為允許電壓并網(wǎng)輸出，進(jìn)行步驟S106 ;否則，當(dāng)電控單元30檢測(cè)到電壓傳感器34的輸出電壓u不大于允許輸出的最低電壓uO時(shí)，判斷為電壓未達(dá)到輸出要求，進(jìn)行步驟SlOO ；
步驟S106、電壓并網(wǎng)輸出控制:電控單元30提供第二繼電器電磁線圈35高電平，第二繼電器電磁線圈35通電，使第二繼電器觸點(diǎn)23閉合，將三相并網(wǎng)逆變器24的三相電壓輸出至電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)電壓并網(wǎng)輸出控制，然后返回步驟SlOO ；
步驟S107、系統(tǒng)制動(dòng)控制:電控單元30提供制動(dòng)器線圈37低電平，制動(dòng)器11動(dòng)作，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒1，同時(shí)，電控單元30提供第一繼電器電磁線圈36、第二繼電器電磁線圈35和電磁離合器線圈38低電平，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)制動(dòng)控制。
[0019]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所屬【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置的控制方法，所述礦料傳送帶重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置包括驅(qū)動(dòng)滾筒(I)、傳送帶(2)、支承滾柱(3)、發(fā)電滾筒(4)、制動(dòng)器(11)、單向離合器(12)、三相異步電動(dòng)機(jī)(13)、電磁離合器(20)、三相交流發(fā)電機(jī)(21)、整流器(22)、第二繼電器觸點(diǎn)(23)、三相并網(wǎng)逆變器(24)和電控單元(30)，其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟1、檢測(cè)轉(zhuǎn)速傳感器(33)信號(hào)、電壓傳感器(34)信號(hào)、系統(tǒng)開關(guān)(31)信號(hào)； 步驟2、判斷是否需要傳送帶(2)驅(qū)動(dòng)控制:當(dāng)電控單元(30)檢測(cè)到系統(tǒng)開關(guān)(31)的觸點(diǎn)閉合時(shí)，判斷為需要進(jìn)行傳送帶(2)驅(qū)動(dòng)控制，進(jìn)行步驟3;否則，當(dāng)電控單元(30)檢測(cè)到系統(tǒng)開關(guān)(31)的觸點(diǎn)未閉合時(shí)，判斷為需要進(jìn)行系統(tǒng)制動(dòng)控制，進(jìn)行步驟8; 步驟3、傳送帶(2)驅(qū)動(dòng)控制:電控單元(30)提供制動(dòng)器線圈(37)高電平，制動(dòng)器(11)停止制動(dòng)，同時(shí)提供第一繼電器電磁線圈(36)高電平，第一繼電器電磁線圈(36)通電，第一繼電器觸點(diǎn)(14)閉合，接通三相異步電動(dòng)機(jī)(13)，再通過第一傳動(dòng)箱(10)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒(I)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)傳送帶(2)的驅(qū)動(dòng)控制； 步驟4、判斷第二傳動(dòng)箱輸出軸(15b)的轉(zhuǎn)速η是否大于三相異步電動(dòng)機(jī)(13)的停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速ηΟ:當(dāng)電控單元(30)檢測(cè)到轉(zhuǎn)速傳感器(33)的轉(zhuǎn)速η大于停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速η0時(shí)，判斷為可以進(jìn)行勢(shì)能回收，進(jìn)行步驟5 ;否則，當(dāng)電控單元(30)檢測(cè)到轉(zhuǎn)速傳感器(33)的轉(zhuǎn)速η不大于停止驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速η0時(shí)，判斷為未達(dá)到勢(shì)能回收要求，進(jìn)行步驟I ; 步驟5、勢(shì)能回收發(fā)電控制:電控單元(30)提供第一繼電器電磁線圈(36)低電平，第一繼電器電磁線圈(36)通電，使第一繼電器觸點(diǎn)(14)斷開，三相異步電動(dòng)機(jī)(13)停止驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，電控單元(30)提供電磁離合器線圈(38)高電位，電磁離合器(20)接合，三相交流發(fā)電機(jī)(21)開始發(fā)電； 步驟6、判斷整流器(22)的輸出電壓u是否大于允許輸出的最低電壓u0:當(dāng)電控單元(30)檢測(cè)到電壓傳感器(34)的輸出電壓u大于允許輸出的最低電壓u0時(shí)，判斷為允許電壓并網(wǎng)輸出，進(jìn)行步驟7;否則，當(dāng)電控單元(30)檢測(cè)到電壓傳感器(34)的輸出電壓u不大于允許輸出的最低電壓u0時(shí)，判斷為電壓未達(dá)到輸出要求，進(jìn)行步驟I ; 步驟7、電壓并網(wǎng)輸出控制:電控單元(30)提供第二繼電器電磁線圈(35)高電平，第二繼電器電磁線圈(35)通電，使第二繼電器觸點(diǎn)(23)閉合，將三相并網(wǎng)逆變器(24)的三相電壓輸出至電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)電壓并網(wǎng)輸出控制，然后返回步驟I ; 步驟8、系統(tǒng)制動(dòng)控制:電控單元(30)提供制動(dòng)器線圈(37)低電平，制動(dòng)器(11)動(dòng)作，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒(I)，同時(shí)，電控單元(30)提供第一繼電器電磁線圈(36)、第二繼電器電磁線圈(35)和電磁離合器線圈(38)低電平，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)制動(dòng)控制。
【文檔編號(hào)】B65G43/00GK103950702SQ201410108945
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】曲金玉, 田香玉, 李旭 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)