一种罐笼能量供给系统及其控制方法，属于提升设备的能量系统及控制方法。能量供给系统的风力发电装置、尾绳梁悬挂装置和控制装置均连接在罐笼箱底，尾绳梁悬挂装置和控制装置位于罐笼箱底中心轴线上，在尾绳梁悬挂装置两侧各连接一个风力发电装置。利用罐笼下降速度大，副井内相对风速大的特性，两个风力发电机同时向一个蓄电池充电，两个蓄电池交替充电和供电，使罐笼用电设备一直有稳定可靠的电源支持，实现罐笼自身对其用电设备的供电要求，同时满足控制装置的供电要求，设备结构简单，只需定期检修维护即可。优点：风力发电装置能够实现自身发电，为蓄电池充电，控制装置能实现蓄电池充电和供电自动切换，稳定可靠，安全性高，自动化程度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提升设备的能量供给系统及控制方法，具体是一种罐笼能量供给系统及其控制方法。
技术介绍
罐笼是矿井运送人员的主要装备，在罐笼的底部连接有尾绳梁悬挂装置。近年来，随着人们安全意识增强，以及矿山自动化水平的不断提高，罐笼内部配备了一些低压用电设备，如照明灯具、电动罐帘门、安全通信装置等。这些设备须有稳定可靠的电源支持才能正常工作。现有技术采用一个蓄电池供电，当电池电量耗尽后，还必须要将其拆下拿去充电，换上已充满电的蓄电池，或利用设在井口的充电系统充电，不但费人力，且充电时间长，容易耽误提升设备正常作业。
技术实现思路
为克服已有技术中的不足，本专利技术提供了一种系统稳定可靠，安全性高，自动化程度高的罐笼能量供给系统及其控制方法，解决矿井提升罐笼用电自动化的问题。为实现上述专利技术的目的的技术方案是：该能量供给系统包括在罐笼的底部连接有尾绳梁悬挂装置；能量供给系统还包括：风力发电装置和控制装置；风力发电装置、尾绳梁悬挂装置和控制装置均连接在罐笼箱底，尾绳梁悬挂装置和控制装置位于罐笼箱底中心轴线上，在尾绳梁悬挂装置两侧各连接一个风力发电装置。所述风力发电装置包括：风动部分、发电部分和储电部分；所述的风动部分包括：叶片、轮毂、锥齿轮轴、转子轴承、轴承架和固定板，叶片通过轮毂连接在锥齿轮轴上，锥齿轮轴和转子轴承架间隙配合，轴承架通过螺栓连接在固定板上，固定板铆接于罐笼底部。所述的叶片旋转平面距罐笼箱底的距离为特征距离L，特征距离L的距离区间为[0.6m,1.0m]。所述的发电部分包括：低速锥齿轮轴、支承轴承、低速联轴器、齿轮箱、高速轴、高速联轴器、发电机、固定箱体，所述齿轮箱包括一对啮合齿轮，低速锥齿轮轴的齿轮与所述装置风力机部分的锥齿轮轴的齿轮啮合，低速锥齿轮轴通过低速联轴器与齿轮箱输入轴连接，齿轮箱输出轴通过高速联轴器与高速轴连接，高速轴通过高速联轴器与发电机的转子绕组输入轴连接。所述的储电部分包括蓄电池，通过充电、供电接口与外部控制系统连接。所述的控制装置包括：并联电能输入接口、输入电流采样电路、电流电压转换器、主控制器、MOS开关电路、第一蓄电池充电接口、第一蓄电池供电接口、第二蓄电池充电接口、第二蓄电池供电接口和供电输出接口；所述的并联电能输入接口为两风力发电机输出电能线并联后向蓄电池输入电能的接口；所述的输入电流采样电路输入端与蓄电池充电接口连接，输出端与电流电压转换器输入端连接，电流电压转换器输出端向主控制器传输信号，主控制器输出端与MOS开关电路的栅极连接，MOS开关电路(IA)设置于并联电能输入端与所述的第一蓄电池的充电接口之间，MOS开关电路(IB)设置于并联电能输入端与第二蓄电池的充电接口之间，MOS开关电路(OA)设置于第一蓄电池的供电接口与供电输出接口之间，MOS开关电路(OB)设置于的第二蓄电池的供电接口与供电输出接口之间，供电输出接口连接外部降压和升压设备为罐笼照明系统和电动罐帘门驱动电机供电。能量供给系统的控制方法如下：(一)当风力发电装置与控制系统处于第一蓄电池充电，第二蓄电池供电的工作状态时，MOS开关电路(IA)处于导通状态，MOS开关电路(IB)处于截止状态，同时MOS开关电路(OB)处于导通状态，MOS开关电路(OA)处于截止状态，反之，各MOS开关电路导通、截止状态相反；(二)电流采样电路输入端每隔设定值时间t1采样第一蓄电池的充电电流，采样到的电流信号经过电流电压转换器转变成电压信号，传输给主控制器，主控制器进行分析判断，将电压信号与设定值U进行对比，设定值U为蓄电池饱和时电流值所对应的转换电压值；(三)若电压值小于设定值，蓄电池充电饱和，主控制器进入中断，并进行计时，向MOS开关电路发出信号，使MOS开关电路(OA)导通，使MOS开关电路(IB)导通，使MOS开关电路(IA)截止，同时开始计时，计时为某一设定值时间t2，目的是不至于由于MOS开关电路的导通和截止转换影响罐笼用电设备的正常工作，达到计时时间后，主控制器发出信号，使MOS开关电路(OB)截止。有益效果，由于采用了上述方案，本专利技术提供的罐笼底部风力发电系统及其控制方法，利用罐笼下降速度大，副井内相对风速大的特性，结合风力发电原理，实现了罐笼自身对其用电设备的供电要求，同时还能满足控制装置的供电要求，设备结构简单，安全可靠，只需定期检修维护即可，达到了提升设备内部供电的自动化要求，通过控制装置的信号采集和判断处理，两个风力发电机同时向一个蓄电池充电，两个蓄电池交替充电和供电，使罐笼用电设备一直有稳定可靠的电源支持，从而彻底解决了矿井提升罐笼用电自动化的问题。优点：安装于罐笼底部的风力发电装置，能够实现自身发电，为蓄电池充电，控制装置能实现蓄电池充电和供电自动切换，系统稳定可靠，安全性高，自动化程度高。附图说明图1为本专利技术罐笼底部风力发电装置的结构示意图。图2为本专利技术罐笼底部各装置布置示意图。图3为本专利技术控制装置控制原理示意图。图4为本专利技术控制装置控制流程图。图中，1、叶片；2、轮毂；3、转子轴承；4、锥齿轮轴；5、轴承架；6、固定板；7、罐笼箱底；8、低速锥齿轮轴；9、支承轴承；10、低速联轴器；11、齿轮箱；12、高速联轴器；13、高速轴；14、发电机；15、固定箱体；16、第一蓄电池；17、第二蓄电池；18、尾绳梁悬挂装置；19、控制装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一个实施例作进一步的描述：本专利技术的能量供给系统包括在罐笼的底部连接有尾绳梁悬挂装置，所述的能量供给系统包括：风力发电装置和控制装置；风力发电装置、尾绳梁悬挂装置和控制装置均连接在罐笼箱底，尾绳梁悬挂装置和控制装置位于罐笼箱底中心轴线上，在尾绳梁悬挂装置两侧各连接一个风力发电装置。所述风力发电装置包括：风动部分、发电部分和储电部分；所述的风动部分包括：叶片、轮毂、锥齿轮轴、转子轴承、轴承架和固定板，叶片通过轮毂连接在锥齿轮轴上，锥齿轮轴和转子轴承架间隙配合，轴承架通过螺栓连接在固定板上，固定板铆接于罐笼底部。所述的叶片，其旋转平面距罐笼箱底的距离为特征距离L，特征距离L的距离区间为[0.6m,1.0m]。所述的发电部分包括：低速锥齿轮轴、支承轴承、低速联轴器、齿轮箱、高速轴、高速联轴器、发电机、固定箱体，所述齿轮箱包括一对啮合齿轮，低速锥齿轮轴的齿轮与所述装置风力机部分的锥齿轮轴的齿轮啮合，低速锥齿轮轴通过低速联轴器与齿轮箱输入轴连接，齿轮箱输出轴通过高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种罐笼能量供给系统，包括罐笼和尾绳梁悬挂装置，其特征是：能量供给系统还包括：风力发电装置和控制装置；风力发电装置、尾绳梁悬挂装置和控制装置均连接在罐笼箱底，尾绳梁悬挂装置和控制装置位于罐笼箱底中心轴线上，在尾绳梁悬挂装置两侧各连接一个风力发电装置；所述风力发电装置包括：风动部分、发电部分和储电部分；所述的风动部分包括：叶片、轮毂、锥齿轮轴、转子轴承、轴承架和固定板，叶片通过轮毂连接在锥齿轮轴上，锥齿轮轴和转子轴承架间隙配合，轴承架通过螺栓连接在固定板上，固定板铆接于罐笼底部； 所述的发电部分包括：低速锥齿轮轴、支承轴承、低速联轴器、齿轮箱、高速轴、高速联轴器、发电机、固定箱体，所述齿轮箱包括一对啮合齿轮，低速锥齿轮轴的齿轮与所述装置风力机部分的锥齿轮轴的齿轮啮合，低速锥齿轮轴通过低速联轴器与齿轮箱输入轴连接，齿轮箱输出轴通过高速联轴器与高速轴连接，高速轴通过高速联轴器与发电机的转子绕组输入轴连接； 所述的储电部分包括蓄电池，通过充电、供电接口与外部控制系统连接；所述的控制装置包括：并联电能输入接口、输入电流采样电路、电流电压转换器、主控制器、MOS开关电路、第一蓄电池充电接口、第一蓄电池供电接口、第二蓄电池充电接口、第二蓄电池供电接口和供电输出接口；所述的并联电能输入接口为两风力发电机输出电能线并联后向蓄电池输入电能的接口；所述的输入电流采样电路输入端与蓄电池充电接口连接，输出端与电流电压转换器输入端连接，电流电压转换器输出端向主控制器传输信号，主控制器输出端与MOS开关电路的栅极连接，MOS开关电路(IA)设置于并联电能输入端与所述的第一蓄电池的充电接口之间，MOS开关电路(IB)设置于并联电能输入端与第二蓄电池的充电接口之间，MOS开关电路(OA)设置于第一蓄电池的供电接口与供电输出接口之间，MOS开关电路(OB)设置于的第二蓄电池的供电接口与供电输出接口之间，供电输出接口连接外部降压和升压设备为罐笼照明系统和电动罐帘门驱动电机供电。...
【技术特征摘要】
1.一种罐笼能量供给系统，包括罐笼和尾绳梁悬挂装置，其特征是：能量供给系统还包括：风力发电装置和控制装置；风力发电装置、尾绳梁悬挂装置和控制装置均连接在罐笼箱底，尾绳梁悬挂装置和控制装置位于罐笼箱底中心轴线上，在尾绳梁悬挂装置两侧各连接一个风力发电装置；
所述风力发电装置包括：风动部分、发电部分和储电部分；所述的风动部分包括：叶片、轮毂、锥齿轮轴、转子轴承、轴承架和固定板，叶片通过轮毂连接在锥齿轮轴上，锥齿轮轴和转子轴承架间隙配合，轴承架通过螺栓连接在固定板上，固定板铆接于罐笼底部；
所述的发电部分包括：低速锥齿轮轴、支承轴承、低速联轴器、齿轮箱、高速轴、高速联轴器、发电机、固定箱体，所述齿轮箱包括一对啮合齿轮，低速锥齿轮轴的齿轮与所述装置风力机部分的锥齿轮轴的齿轮啮合，低速锥齿轮轴通过低速联轴器与齿轮箱输入轴连接，齿轮箱输出轴通过高速联轴器与高速轴连接，高速轴通过高速联轴器与发电机的转子绕组输入轴连接；
所述的储电部分包括蓄电池，通过充电、供电接口与外部控制系统连接；
所述的控制装置包括：并联电能输入接口、输入电流采样电路、电流电压转换器、主控制器、MOS开关电路、第一蓄电池充电接口、第一蓄电池供电接口、第二蓄电池充电接口、第二蓄电池供电接口和供电输出接口；所述的并联电能输入接口为两风力发电机输出电能线并联后向蓄电池输入电能的接口；所述的输入电流采样电路输入端与蓄电池充电接口连接，输出端与电流电压转换器输入端连接，电流电压转换器输出端向主控制器传输信号，主控制器输出端与MOS开关电路的栅极连接，MOS开关电路(IA)设置于并联电能输入端与所述的第一蓄电池的充电接口之间，MOS...
【专利技术属性】
技术研发人员：周公博，朱真才，王朋辉，张朋，李伟，曹国华，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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