[发明专利]一种用于悬挂输送链的三电机同步控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，尤其是涉及一种用于悬挂输送链的三电机同步控制系统及控制方法。

背景技术

悬挂链输送线是根据用户合理的工艺线路，以理想的速度实现车间内部、车间与车间之间连续输送物品达到自动化、半自动化流水线作业的理想设备。它可在三维空间作任意布置，能起到空中储存作用，节省地面使用场地，悬挂输送链以其输送距离远,运行速度范围大和转弯、爬越、布置灵活等优点而广泛应用于喷涂、烘干、表面清洗、电镀、装配和产品存储及传输转运等领域。

由于有的悬挂链输送线很长，悬挂工件多，不能只用一台电机驱动，要分成几个部分，分别用二台或二台以上电机驱动。

在输送链分成几个部分时，在其边界处都有1个张紧伸缩节(正常时约10厘米长)，如这一部分的链条的速度小于其它部分的速度，张紧伸缩节的距离会被压缩，如距离被压缩完后链条会在某一点发生堆积产生冗余进而造成输送链停车，反之，如这一部分的链条的速度大于其它部分的速度，它的距离会增大，如超过一定程度甚至链条会被拉断。

要保证输送链能正常工作，每一部分输送链的移动速度必须相同也就是同步。

本处叙述的是用三台电机驱动的悬挂输送链同步控制，它控制的悬挂链长度可达600米，因此可应用于绝大部分悬挂链输送线控制(二台电机驱动的悬挂输送链同步控制要比三台电机驱动的悬挂输送链同步控制简单得多，三台电机驱动的悬挂输送链同步控制的简化版适用于二台电机驱动的悬挂输送链同步控制)。

悬挂链三电机同步控制是相对其它同步控制较为复杂的一个，目前现有的悬挂链三电机同步控制存在着故障率高(即：非正常停车或拉断链条)、在恶劣工况和非正常停车后启动困难等问题。

1).输送链长度600m,最高运行速度6米/分.工作时间一星期七天,每天16小时,工作环境温度0-40度。最大吊挂重量100千克/80厘米,整线最大吊挂重量70吨。

2).输送链整线分成3个部分,由三台功率为3.7KW的三相异步电机分别驱动,要求3个部分的输送链要同步运行。

3).在任何恶劣工况和非正常停车后都能正常启动,有完善的预警、报警系统，工作可靠,便于维护,操作简单,可远程监控。

从实际情况来看，三台电机驱动的悬挂输送链的工作状况十分恶劣，各部分负载变化非常大，在输送链中存在转弯、高度升降，即使在输送链空载时三个电机的负载也不是完全相等的，在生产过程中变化更大，尤其是在开始生产也就是向空线吊挂工件时(此时1#电机负载大于2#电机、而2#电机负载大于3#电机)以及生产结束开始也就是向输送链不挂只卸工件时(此时3#电机负载大于2#电机、而2#电机负载大于1#电机)及在换品种(新工件与老工件重量有差异)也会发生以上的情况。

三相异步电动机的工作原理是定子上对称三相绕组中通以对称三相交流电流时产生旋转磁势及相应的旋转磁场，这种旋转磁场以同步转速ns切割转子绕组，则在转子绕组中感应出电势及电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子旋转。因为只有在转子与旋转磁场有相对运动时，才能在转子绕组中感应出电势及电流，所以异步电动机的转速n与旋转磁场的同步转速n0之间总存在转差(n0-n)，这是异步电动机运行的必要条件，通常用转差率S来表示这一转差与同步转速之比。异步电动机的实际转速n＝(1-S)60f/p,(公式中f为电源频率，p为电机极对数)，通常电机空载转差率约为0.5％,满载转差率约为5％。

异步电动机在负载增大时，实际转速有所下降，转差率增大，转子电势增大，转子电流随之增大，以产生更大一点的电磁转矩与负载转矩平衡。

因此三相异步电机在负载变化时转差率也有变化，同样规格的电机在接受相同的速度指令时负载大的转差率大转速低,负载小的转差率小转速高。

由此看出输送链各部分移动不同步的主要原因是由于电机负载不同，导致在变频器同样频率指令的情况下电机实际转速不同。但另一个因素也不能忽视，悬挂输送链是由1000多节40厘米长的链条联接而成，在吊挂工件后链条会有一些伸长,在有些悬挂输送链会经历温度高达摄氏150度以上的场合,还会有经历凉水喷淋或强迫风冷的地方,温度因素也会造成链条伸长或收缩,由于链条节数较多,即使每节微小长度的变化累积起来也会使三台实际转速同步的电机驱动的三部分链条的移动速度不相同。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种用于悬挂输送链的三电机同步控制系统极其控制方法。

本发明采用的技术方案是这样的：