[发明专利]一种大倾角采煤机拖动控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种大倾角采煤机拖动控制方法，该方法采用的装置包括行走机构、用于驱动行走机构的牵引机构以及用于控制牵引机构的电气控制机构，所述行走机构包括第一行走单元(12)、第二行走单元(13)和第三行走单元(14)，所述第一行走单元(12)、第二行走单元(13)和第三行走单元(14)均包括与大倾角工作面刮板输送机的销轨(15)啮合的齿轮轨(16)，所述牵引机构包括用于牵引第一行走单元(12)的第一牵引电机(9)、用于牵引第二行走单元(13)的第二牵引电机(10)和用于牵引第三行走单元(14)的第三牵引电机(11)，所述电气控制机构包括控制器(2)和与所述控制器(2)输入端相接的参数输入模块(1)，所述控制器(2)的输出端接有数据存储器(17)和主变频器(4)，所述主变频器(4)连接有第一从变频器(3)和第二从变频器(5)，所述主变频器(4)与第一牵引电机(9)相接，所述第一从变频器(3)与第二牵引电机(10)相接，所述第二从变频器(5)与第三牵引电机(11)相接，所述控制器(2)的输入端接有启停开关(18)、用于检测所述主变频器(4)是否异常的主检测模块(6)、用于检测所述第一从变频器(3)是否异常的第一从检测模块(7)、用于检测所述第二从变频器(5)是否异常的第二从检测模块(8)、用于检测第一牵引电机(9)运行功率的第一牵引检测模块(19)、用于检测第二牵引电机(10)运行功率的第二牵引检测模块(20)和用于检测第三牵引电机(11)运行功率的第三牵引检测模块(21)；

该方法包括以下步骤：

步骤一、采煤机行走控制：按下启停开关(18)，控制器(2)发送启动指令给主变频器(4),主变频器(4)启动并同时发送启动信号给第一从变频器(3)和第二从变频器(5)，第一从变频器(3)和第二从变频器(5)接收启动信号并同时启动，主变频器(4)驱动第一牵引电机(9)，第一从变频器(3)驱动第二牵引电机(10)，第二从变频器(5)驱动第三牵引电机(11)，第一牵引电机(9)带动第一行走单元(12)，第二牵引电机(10)带动第二行走单元(13)，第三牵引电机(11)带动第三行走单元(14)，主变频器(4)运行至预先通过参数输入模块(1)输入的预设频率值f后，主变频器(4)控制所述第一从变频器(3)和第二从变频器(5)运行至预设频率值f，第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)和第三牵引电机(11)保持同步运行，采煤机正常行走；

步骤二、检测牵引机构是否过载或欠载：

步骤201、计算牵引机构的功率值：第一牵引检测模块(9)检测第一牵引电机(9)的电流值和电压值，第二牵引检测模块(20)检测第二牵引电机(10)的电流值和电压值，第三牵引检测模块(21)检测第三牵引电机(11)的电流值和电压值，并将电流值和电压值传输给控制器(2)，控制器(2)将接收到的信息存储在数据存储器(4)内，控制器(2)根据接收到的电流值和电压值计算第一牵引电机(9)的功率值P₁、第二牵引电机(10)的功率值P₂和第三牵引电机(11)的功率值P₃；

步骤202、判断牵引机构的功率值是否正常：若90％Pe₁P₁110％Pe₁、90％Pe₂P₂110％Pe₂且90％Pe₃P₃110％Pe₃，认为第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)和第三牵引电机(11)均正常，进入步骤三，否则执行步骤203；其中，Pe₁表示通过参数输入模块(1)输入的第一牵引电机(9)的额定功率值，Pe₂表示通过参数输入模块(1)输入的第二牵引电机(10)的额定功率值，Pe₃表示通过参数输入模块(1)输入的第三牵引电机(11)的额定功率值；

步骤203、判断牵引机构过载或欠载：若P₁≥110％Pe₁、P₂≥110％Pe₂或P₃≥110％Pe₃，认为第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)或第三牵引电机(11)过载，进入步骤204，若P₁≤90％Pe₁、P₂≤90％Pe₂或P₃≤90％Pe₃，认为第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)或第三牵引电机(11)欠载，进入步骤205；

步骤204、控制器(2)发送减速指令给主变频器(4)，主变频器(4)降低输出频率，第一从变频器(3)和第二从变频器(5)跟随主变频器(4)降低输出频率，第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)和第三牵引电机(11)减速运行，采煤机减速行走，直到90％Pe₁P₁110％Pe₁、90％Pe₂P₂110％Pe₂且90％Pe₃P₃110％Pe₃；

步骤205、控制器(2)发送加速指令给主变频器(4)，主变频器(4)升高输出频率，第一从变频器(3)和第二从变频器(5)跟随主变频器(4)升高输出频率，第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)和第三牵引电机(11)加速运行，采煤机加速行走，直到90％Pe₁P₁110％Pe₁、90％Pe₂P₂110％Pe₂且90％Pe₃P₃110％Pe₃；

步骤三、检测主变频器、第一从变频器或第二从变频器是否故障：

步骤301、故障判断：主检测模块(6)检测主变频器(4)的电流值I₁、电压值U₁和温度值T₁并传输给控制器(2)，第一从检测模块(7)检测第一从变频器(3)的电流值I₂、电压值U₂和温度值T₂并传输给控制器(2)，第二从检测模块(8)检测第二从变频器(5)的电流值I₃、电压值U₃和温度值T₃并传输给控制器(2)，控制器(2)将接收到的信息存储在数据存储器(4)内，当I₁I_1min、I₁I_1max、U₁U_1min、U₁U_1max、T₁T_1min或T₁T_1max，即认为主变频器(4)故障，其中，I_1min表示主变频器(4)的最小电流值，I_1max表示主变频器(4)的最大电流值，U_1min表示主变频器(4)的最小电压值，U_1max表示主变频器(4)的最大电压值，T_1min表示主变频器(4)的最小温度值，T_1max表示主变频器(4)的最大温度值，当I₂I_2min、I₂I_2max、U₂U_2min、U₂U_2max、T₂T_2min或T₂T_2max，即认为第一从变频器(3)故障，I_2min表示第一从变频器(3)的最小电流值，I_2max表示第一从变频器(3)的最大电流值，U_2min表示第一从变频器(3)的最小电压值，U_2max表示第一从变频器(3)的最大电压值，T_2min表示第一从变频器(3)的最小温度值，T_2max表示第一从变频器(3)的最大温度值，当I₃I_3min、I₃I_3max、U₃U_3min、U₃U_3max、T₃T_3min或T₃T_3max，即认为第二从变频器(5)故障，I_3min表示第二从变频器(5)的最小电流值，I_3max表示第二从变频器(5)的最大电流值，U_3min表示第二从变频器(5)的最小电压值，U_3max表示第二从变频器(5)的最大电压值，T_3min表示第二从变频器(5)的最小温度值，T_3max表示第二从变频器(5)的最大温度值，当主变频器(4)、第一从变频器(3)或第二从变频器(5)故障时，进入步骤302，否则进入步骤四；

步骤302、控制器(2)输出停止指令给主变频器(4)，主变频器(4)停止运行，第一从变频器(3)和第二从变频器(5)跟随主变频器(4)停止运行，第一牵引电机(9)、第二牵引电机(10)和第三牵引电机(11)停止，采煤机停止行走；

步骤四、重复步骤二和步骤三，对采煤机进行实时监测。