有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置

845 编辑：中冶有色技术网来源：大连港口设计研究院有限公司

2023-11-23 14:16:02

权利要求书： 1.一种有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，其特征在于：

包括现场电流互感器箱(1)和现场电控箱(2)，电动机内设置有第一动力端子(3)，所述现场电流互感器箱(1)内设置有第二动力端子(4)，所述现场电控箱(2)内设置有高速电力仪表(5)；

所述第二动力端子(4)的一端与外接的第一动力电缆(6)相连，所述第二动力端子(4)的另一端与第二动力电缆(7)的一端相连，所述第二动力电缆(7)的另一端与电动机内的第一动力端子(3)相连，所述第一动力端子(3)与第一控制电缆(8)的一端相连，所述第一控制电缆(8)的另一端与高速电力仪表(5)相连，所述现场电流互感器箱(1)内电流互感器与高速电力仪表(5)间通过第二控制电缆(9)相连。

2.根据权利要求1所述的有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，其特征在于：所述高速电力仪表(5)的型号为PM8000。

3.根据权利要求1所述的有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，其特征在于：所述第一控制电缆(8)和第二动力电缆(7)穿过电动机接线盒穿线孔后与第一动力端子(3)相连。

4.根据权利要求1所述的有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，其特征在于：所述现场电流互感器箱(1)设置于现场电动机附近。

5.根据权利要求1所述的有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，其特征在于：所述第一动力电缆(6)与第二动力电缆(7)的截面积相同。

6.根据权利要求1所述的有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，其特征在于：所述电动机附近设置有编码器。

说明书：一种有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置技术领域

本实用新型涉及带式输送机技术领域，尤其涉及一种有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置。

背景技术

带式输送机是港口散物料输送工程中主要的工艺设备，在多年的工程实践中，带式输送机的重载起动较难问题和正常运行时负载率较低问题，一直是用户反映最多的问题。在带式输送机运行过程中，带载运行故障停机会时有发生，故障处理完毕恢复生产，需重新起动时，就出现带式输送机重载起动问题。

为保证足够大的起动转矩，往往会采用加大带式输送机电动机功率的方法。但是，在带式输送机正常运行时，负载通常会低于额定负载，所以一般情况下，负载率会较低，如果再考虑到重载起动的要求，通常情况负载率会更低，很低的负载率必然造成大量电能的损失。

解决问题的关键是掌握电动机的机械特性、传动装置的机械特性、负载即带式输送机的机械特性以及三者的联合工作特性。获得准确的机械特性曲线是解决问题的前提条件，但是如何获取准确的机械特性曲线，存在较大的问题，基于通常的工程经验，完成特性曲线所需的数据很难从设备厂家得到，而在工程中从PLC控制系统得到的数据又难以满足ms级数据采集所需要的精度要求。综上所述，有待发明一种可以精确采集带式输送机数据的装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，解决了现有带式输送机数据采集方式困难或者无法进行精确采集的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，包括现场电流互感器箱和现场电控箱，所述电动机内设置有第一动力端子，所述现场电流互感器箱内设置有第二动力端子，所述现场电控箱内设置有高速电力仪表；

所述第二动力端子的一端与外接的第一动力电缆相连，所述第二动力端子的另一端与第二动力电缆的一端相连，所述第二动力电缆的另一端与电动机内的第一动力端子相连，所述第一动力端子与第一控制电缆的一端相连，所述第一控制电缆的另一端与高速电力仪表相连，所述现场电流互感器箱内电流互感器与高速电力仪表间通过第二控制电缆相连。

进一步地，所述高速电力仪表的型号为PM8000。

进一步地，所述第一控制电缆和动力电缆穿过电动机接线盒穿线孔后与第一动力端子相连。

进一步地，所述现场电流互感器箱设置于现场电动机附近。

进一步地，所述第一动力电缆与第二动力电缆的截面积相同。

进一步地，所述电动机附近设置有编码器。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置相连的第二动力电缆、第一动力端子、第一控制电缆和高速电力仪表，可以精确测量电动机端电压的数据；

本实用新型通过设置相连的现场电流互感器箱、高速电力仪表、第二控制电缆，可以精确测量电动机电流的数据。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型装置接线图。

图2为本实用新型数据采集关系框图。

附图标号说明：

1、现场电流互感器箱；2、现场电控箱；3、第一动力端子；4、第二动力端子；5、高速电力仪表；6、第一动力电缆；7、第二动力电缆；8、第一控制电缆；9、第二控制电缆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型提供一种技术方案：一种有效解决有效解决带式输送机重载起动的数据采集装置，如图1所示，

包括电动机、现场电流互感器箱1和现场电控箱2，所述电动机内设置有第一动力端子3，所述现场电流互感器箱1内设置有第二动力端子4，所述现场电控箱2内设置有高速电力仪表5，所述高速电力仪表5的型号为PM8000。

所述第二动力端子4的一端与外接的第一动力电缆6相连，所述第二动力端子4的另一端与第二动力电缆7的一端相连，所述第一动力电缆6与第二动力电缆7的截面积相同。所述第二动力电缆7的另一端与电动机内的第一动力端子3相连，所述第一动力端子3与第一控制电缆8的一端相连，所述第一控制电缆8的另一端与高速电力仪表5相连，所述现场电流互感器箱1内电流互感器与高速电力仪表5间通过第二控制电缆9相连。所述电动机可根据数据采集的需要设置有编码器。

所述现场电流互感器箱1设置于现场电动机接线盒附近。

本实用新型选择数据采样周期在10ms的电力仪表进行电动机电流、端电压的现场采集，记录在起动过程中，特别是前20s的数据，其中有效数据数量不能小于100个，导出记录数据到计算机，对数据进行统计分析，形成特性曲线。其中对于转速的数据，可以根据电流采集的数据模拟得到，如有问题或偏差较大，可以再增加编码器进行转速的现场采集。数据采集控制框图如图2所示。

因为电动机的转矩与电动机的端电压平方成正比，所以电动机端电压的数据非常关键，可以如下方法获取，即采集电压数据的第一控制电缆8随电动机第二动力电缆7一同经电动机接线盒穿线孔进入接线盒内，接到第一动力端子3上。电动机的电流数据可以通过安装在现场电动机接线盒附近的电流互感器箱获得，原有电动机第一动力电缆6需要从电动机接线盒端子拆除，接入现场电流互感器箱1内的第二动力端子4，新增测量用同截面的单芯第二动力电缆7自箱内第二动力端子4经电流互感器重新接入第一动力端子3。高速电力仪表5需安装在现场电控箱2中，且布置在电动机附近，该电控箱采用移动方式，在获取足够的数据后，即可拆除接到电动机接线盒的第二控制电缆9和测量用动力电缆，并可移走现场电控箱2，给其他需测量的设备使用。高速电力仪表5所需的AC220V控制电源需从现场附近的维修电源箱处获得。带式输送机起动过程中电流数据和端电压数据记录在高速电力仪表5中，带式输送机起动过程中电机端和负载端转速变化的数据通过在现场安装的编码器采集，经PLC的高速计数模块记录在PLC装置中，上述数据经工业以太网传输到工控机中进行分析，数据的统计和分析无需专用软件，使用EXECL或WPS即可实现，使用通用绘图软件CAD即可形成特性曲线的绘制。

通过对特性曲线的分析，总结出既有带式输送机电气系统、传动装置系统存在的问题，针对不同的传动方式，可通过如下不同的方法分别来解决：

1、对于限矩型液力耦合器，可以通过调整充油量来优化机械特性曲线；对于限矩型永磁耦合器可以通过调整气隙来优化机械特性，

2、对于调速型液力耦合器和调速型永磁离合器，可以通过PLC装置等自动化的手段实时控制转速和输出转矩，实现初始空载起动电动机，再逐渐减小主动轮和从动轮之间的间隙，在接近电动机的最大转矩时，及时控制输出，完成离合过程，从而实现按最优化特性曲线起动。

本课题通过可靠的现场检测设备和有效的方法，对各类常用传动装置起动过程中的数据进行采集和分析，设计出优化的机械特性曲线，使带式输送机能够在接近最大转矩的情况下克服静阻转矩实现可靠起动，不但能够解决带式输送机重载起动的难题，也可以有效避免盲目增大电动机功率产生的高能耗问题，从而达到高效、节能的效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。