一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，包括：拉力傳感器，用以測量鋼絲繩的張力實時監測負載重量值；發送裝置，用以對接收到的檢測值進行放大調制處理；接收裝置用以所述無線信號轉化成電壓信號；單片機，用以將數字重量信號與預先存儲的標準載重值進行比較，判斷提升機所處的附加階段，并根據判斷得到的附加階段對數字重量信號進行運算；上位機，用以綜合啟動力矩信號和附加啟動力矩信號，設定疊加力矩多對應的疊加電流信號；并根據實時監測，判斷機械閘是否斷開保證電動機啟動。本實用新型專利技術能同時滿足提升機重載、輕載或空載下的啟動要求，避免提升機在啟動時出現倒轉現象，提高了煤礦生產的安全性。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種礦井提升機附加啟動力矩給定系統，特別是一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統。
技術介紹
采用立井提升的礦井生產中，提升機的運行狀況直接關系到礦上的安全生產。目前，絕大多數立井提升機采用雙箕斗提升，當其空載時可認為提升機的阻力矩近似為零，在載重時提升機的阻力矩由提升貨物的重量產生。當機械閘松開，提升機進行啟動時，提升貨載的重量立即由電動機產生的啟動力矩承擔，即給電動機一個階躍負載。如果在電動機建立提升附加啟動力矩期間，電動機提供的提升啟動力矩小于提升系統的阻力矩，提升機會在重物的拖動下作下放運動，出現反轉現象，且隨著重物的加重，反轉現象加劇，持續時間變長，直到二者平衡時提升機靜止，然后提升機才正向加速，提升系統進入正向加速階段， 這種反轉現象對礦井安全生產是非常不利的。目前，電動機的啟動停車普遍采用雙閉環控制，由于電流環和轉速環的延遲環節必然會導致提升機倒轉，為解決這一問題，現有技術采用微分前饋的方法進行超前補償，使機械閘松開時電動機的啟動力矩大于重物的阻力矩，以避免倒轉。但在實際應用中，這種方法不能滿足提升系統在空載或輕載時對控制特性的要求。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，以解決現有技術中礦井提升機提升系統空載或輕載啟動提升機反轉的技術問題。本技術提供一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，包括拉力傳感器，安裝在礦井提升機的箕斗上方，用以測量鋼絲繩的張力實時監測負載重量值，并將檢測值傳送至發送裝置；發送裝置，與拉力傳感器連接，用以對接收到的檢測值進行放大調制處理，并通過無線的方式將調制后的信號發送出去；接收裝置，與發送裝置連接，用以無線信號轉化成電壓信號，得到數字重量信號， 并將數字重量信號發送至單片機；單片機，與接收裝置連接，用以將數字重量信號與預先存儲的標準載重值進行比較，判斷提升機所處的附加階段，并根據判斷得到的附加階段對數字重量信號進行運算，得到需要疊加的附加啟動力矩信號，然后經由串行總線將附加啟動力矩信號發送到上位機；上位機，與單片機連接，用以綜合啟動力矩信號和附加啟動力矩信號，設定疊加力矩多對應的疊加電流信號；并根據實時監測，判斷機械閘是否斷開，若機械閘已斷開，則向控制器電動機輸出疊加電流信號，保證電動機啟動。依照本技術較佳實施例所述的一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，其發送裝置進一步包括第一調理電路，包括兩級第一電壓調理電路，用以對拉力傳感器的檢測值進行調理，使其具有一定的驅動能力；無線發射模塊，與調理電路連接，用以對檢測值進行功率放大后進行調制處理，并將調制后的信號發射出去。依照本技術較佳實施例所述的一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，其接收裝置進一步包括無線接收模塊，用以接收無線發射模塊發出的信號，并將接收到的信號進行解調還原后發送至第二電壓調理電路；第二電壓調理電路，與無線接收模塊連接，用以將信號調理到適合A/D轉換電路的電壓信號；A/D轉換電路，與第二電壓調理電路連接，用以將電壓信號轉換成數字重量信號。依照本技術較佳實施例所述的一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，其單片機進一步包括數據存儲模塊，用以存儲預先設定的提升機載重重量上限及下限值；附加階段判斷模塊，用以將數字重量信號與提升機載重重量上限及下限值進行比較，判斷提升機所處的附加階段；附加啟動力矩計算模塊，用以根據附加階段判斷模塊的判斷結果對數字重量信號進行運算，得到需要疊加的附加啟動力矩信號；信號發送模塊，用以通過串行總線將附加啟動力矩信號發送到上位機。為達到上述目的，本技術還提供一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定方法，包括以下步驟(1)拉力傳感器測量鋼絲繩的張力實時檢測負載重量，并將檢測值傳送至發送裝置；(2)發送裝置接收檢測值對檢測值進行放大調制處理，并通過無線的方式將調制后的信號發送出去；(3)接收裝置接收發送裝置發送出的無線信號，將無線信號轉化成電壓信號，得到數字重量信號，并將數字重量信號發送至單片機。(4)單片機接收數字重量信號，將數字重量信號與預先存儲的標準載重值進行比較，判斷提升機所處的附加階段，并根據判斷得到的附加階段對數字重量信號進行運算，得到需要疊加的附加啟動力矩信號，然后經由串行總線將附加啟動力矩信號發送到上位機；(5)上位機綜合啟動力矩信號和附加啟動力矩信號，設定疊加力矩多對應的疊加電流信號；(6)上位機實時監測，判斷機械閘是否斷開，若機械閘已斷開，執行步驟(7)；否則，返回步驟(1)；(7)上位機向控制器電動機輸出疊加電流信號，保證電動機啟動。依照本技術較佳實施例所述的一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定方法，該附加階段具體包括不附加階段、小附加階段和全附加階段，不附加階段適用于負載較輕情況下的啟動要求；小附加階段適用于一般負載情況下的要求；全附加階段適用于超載或緊急情況下的啟動要求。說明書3/5頁依照本技術較佳實施例所述的一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定方法，步驟(1)之前還包括預先設定提升機載重重量上限及下限，若載重重量小于重量下限，則處于不附加階段；若載重重量處于重量下限與重量上限之間，則處于小附加階段；若載重重量大于重量上限，則處于全附加階段。本技術通過在線載重測量裝置得到提升負載重量，經單片機計算得到附加啟動力矩信號，解決了雙閉環控制中電流環和轉速換的延時問題，較之現有微分前饋的超前補償方法，該方法可以通過單片機內程序實時計算所需啟動力矩，故能同時滿足提升機重載、輕載或空載下的啟動要求，避免提升機在啟動時出現倒轉現象，提高了煤礦生產的安全性。附圖說明圖1為本技術在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定方法的方法流程圖；圖2為本技術在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統的應用示意圖。圖3為本技術實施例的一種發送裝置的結構原理圖。圖4為本技術實施例的一種接收裝置的結構原理圖。圖5為本技術實施例的一種單片機的結構原理圖。具體實施方式以下結合附圖，具體說明本技術。以下的實施例在以本技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本技術的保護范圍不限于下述的實施例。請參閱圖1，一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定方法，包括以下步驟Sll 拉力傳感器測量鋼絲繩的張力實時檢測負載重量，并將檢測值傳送至發送裝置；S12 發送裝置接收檢測值對檢測值進行放大調制處理，并通過無線的方式將調制后的信號發送出去；S13 接收裝置接收發送裝置發送出的無線信號，將無線信號轉化成電壓信號，得到數字重量信號，并將數字重量信號發送至單片機。S14:單片機接收數字重量信號，將數字重量信號與預先存儲的標準載重值進行比較，判斷提升機所處的附加階段，并根據判斷得到的附加階段對數字重量信號進行運算，得到需要疊加的附加啟動力矩信號，然后經由串行總線將附加啟動力矩信號發送到上位機；S15:上位機綜合啟動力矩信號和附加啟動力矩信號，設定疊加力矩多對應的疊加電流信號；S16 上位機實時監測，判斷機械閘是否斷開，若機械閘已斷開，執行步驟S17 ；否則，返回步驟S本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，其特征在于，包括 拉力傳感器，安裝在礦井提升機的箕斗上方，用以測量鋼絲繩的張力實時監測負載重量值，并將檢測值傳送至發送裝置；發送裝置，與所述拉力傳感器連接，用以對接收到的檢測值進行放大調制處理，并通過無線的方式將調制后的信號發送出去；接收裝置，與所述發送裝置連接，用以所述無線信號轉化成電壓信號，得到數字重量信號，并將所述數字重量信號發送至單片機；單片機，與所述接收裝置連接，用以將數字重量信號與預先存儲的標準載重值進行比較，判斷提升機所處的附加階段，并根據判斷得到的附加階段對數字重量信號進行運算，得到需要疊加的附加啟動力矩信號，然后經由串行總線將附加啟動力矩信號發送到上位機；上位機，與所述單片機連接，用以綜合啟動力矩信號和附加啟動力矩信號，設定疊加力矩多對應的疊加電流信號；并根據實時監測，判斷機械閘是否斷開，若機械閘已斷開，則向控制器電動機輸出疊加電流信號，保證電動機啟動。2.如權利要求1所述的一種在線檢測載重的礦井提升機附加啟動力矩給定系統，其特征在于，所述發送裝置進一步包括第一調理電路，包括兩級第一電壓調理電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜建國，左東升，戴鵬，羅，吳瑋，王貴峰，徐亞軍，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：實用新型
國別省市：