【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多电机驱动的带式输送机控制，具体涉及一种带式输送机控制方法。
技术介绍
1、带式输送机的基本功能是运输两地之间的散料，随着生产效率的提高，相应的对输送机运载量和运载距离的要求也相应增高；为了满足需要，现有通过采用多电机协同牵引的方式驱动输送带，通过多电机提高了驱动系统总的驱动效率。
2、但是，该多电机输送机由于输送带张力增加，驱动电机附近的输送带容易产生变形，严重时可能会撕裂输送带，影响带式输送机系统的运行和安全性能。输送电机一般配置驱动系统时，是按照输送电机的最大载荷去配置的，但是在实际运输工作时，输送的物料有多有少，不是每次都能达到最大载荷量的，这就导致输送带常常处于轻载状态，使得电机的使用功率维持在额定功率的20％-30％左右，浪费了大量的能量。
3、综上，现有的多电机输送机存在运行不稳定的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种带式输送机控制方法，其设计新颖合理，控制精细，便于推广使用。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、本专利技术公开了一种带式输送机控制方法，该方法包括有如下步骤：
4、检测输送带的状态，当输送带处于轻载状态时，求取总节约成本函数关于永磁电机的数量差的偏导，根据总节约成本最大时对应的永磁电机的数量差的整数值确定出最优的永磁电机的数量；当最优的永磁电机数量小于最小运行的永磁电机数量时，将最小运行的永磁电机数量作
5、所述总节约成本函数的表达式如下：
6、m＝(w′-w)′r-δn′q
7、其中，m为总节约成本，δn为永磁电机的数量差，r为当地的电价，q为一台永磁电机每年的维修费用，w为常规运行模式下永磁电机每年的总消耗功率，w′为节能运行模式下永磁电机每年的总消耗功率；
8、所述永磁电机的数量差等于常规运行模式下永磁电机的运行数量与节能运行模式下永磁电机的运行数量的差值。
9、进一步地，所述最小运行的永磁电机数量的计算公式为：
10、
11、其中，fh为输送带末端的张力，fu为输送带的总阻力，所述输送带的总阻力的计算公式为：
12、
13、其中，sl为输送带的松边张力，α为输送带，f永磁电机与输送带之间的摩擦因数。
14、进一步地，常规运行模式下永磁电机每年的总消耗功率的计算公式为：
15、
16、其中，z为不同运行工况的总数量，pi为常规运行模式下第i种运行工况下的运行功率，ηi为常规运行模式下第i种运行工况下永磁电机的运行效率，ti为第i种运行工况的运行时间，n为常规运行模式下永磁电机的运行数量。
17、进一步地，节能运行模式下永磁电机每年的总消耗功率的计算公式为：
18、
19、其中，z为不同运行工况的总数量，pi′为第i种运行工况下的运行功率，ηi′为节能运行模式下第i种运行工况下永磁电机的运行效率，ti为第i种运行工况的运行时间，ni′为节能运行模式下永磁电机的运行数量。
20、进一步地，运动功率的计算公式为：
21、pm＝(fh-fo)×v
22、其中，fh为输送带末端的张力，f0为输送带初始端的张力，v为驱动单元的转速。
23、进一步地，永磁电机的间距的计算公式为：
24、s＝l/n
25、其中，n为最优的永磁电机的数量，l为输送带的长度。
26、进一步地，该方法还包括有如下步骤：获取永磁电机的额定电压、永磁电机的母线电流增量、永磁电机的转速和永磁电机的半径，以此计算出输送带的增量；根据输送带的张力增量利用输送带张力增量和输送带的下垂长度的关系确定出对应输送带的下垂长度；
27、当输送带的下垂长度超过设定的下垂长度阈值时，根据下垂度长度调节驱动电机转速调节驱动电机转速，以消除对应输送带的下垂长度；
28、输送带张力增量和输送带的下垂长度的关系的确定过程为：根据粘弹性力学模型拟合输送带张力增量和输送带的下垂长度的关系，该关系用公式表示为：
29、
30、其中，δl为输送带的下垂长度，δf为输送带张力增量，k为弹性模量，c为输送带的刚性系数，a为第一常数系数，b为第二常数系数。
31、进一步地，计算张力增量的计算公式为：
32、
33、其中，u为永磁电机的额定电压，δi为永磁电机母线电流的增加量，n为永磁电机的转速，r为永磁电机的半径。
34、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
35、本专利技术的带式输送机控制方法通过检测输送带负载的状态，来对应调整驱动电机的数量，以提高输送带运行的效率。通过建立了输送带张力增量和输送带的下垂长度的关系，通过计算输送带的张力增量进而得到输送带的下垂长度，通过将输送带的下垂长度与设定的下垂长度阈值进行比较，来判断当前输送带的状态，如果超过设定的下垂长度阈值说明当前输送带的长度冗余了，其他位置的输送带被拉长了，有撕裂输送带的风险，为此通过调节驱动电机的转速来消除输送带的下垂长度，进而将该电机处较长输送带的下垂长度传递给下一个驱动电机处对应的输送带，从而实现对输送带调节。保障输送机的稳定运行。
36、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
37、附图说明
38、图1为本专利技术带式输送机控制方法实施例的转速调节的流程示意图；
39、图2为本专利技术带式输送机控制方法实施例的根据载重状态对永磁电机进行调整的流程示意图；
40、图3为本专利技术带式输送机控制方法实施例的带式输送机的结构示意图；
41、图4为本专利技术带式输送机控制方法实施例的带式输送机驱动单元的张力变化示意图；
42、图5为本专利技术带式输送机控制方法实施例的带式输送机永磁电机与相邻托辊之间的结构示意图。
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1.一种带式输送机控制方法，其特征在于：该方法包括有如下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述最小运行的永磁电机(5)数量的计算公式为：
3.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述常规运行模式下永磁电机(5)每年的总消耗功率的计算公式为：
4.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述节能运行模式下永磁电机(5)每年的总消耗功率的计算公式为：
5.按照权利要求3或4所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述运动功率的计算公式为：
6.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：永磁电机(5)的间距的计算公式为：
7.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：该方法还包括有如下步骤：获取永磁电机(5)的额定电压、永磁电机(5)的母线电流增量、永磁电机(5)的转速和永磁电机(5)的半径，以此计算出输送带(2)的增量；根据输送带(2)的张力增量利用输送带(2)张力增量和输送带(2)的下垂长度的关系确定出对应输送带
8.按照权利要求7所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述计算张力增量的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种带式输送机控制方法，其特征在于：该方法包括有如下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述最小运行的永磁电机(5)数量的计算公式为：
3.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述常规运行模式下永磁电机(5)每年的总消耗功率的计算公式为：
4.按照权利要求1所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述节能运行模式下永磁电机(5)每年的总消耗功率的计算公式为：
5.按照权利要求3或4所述的一种带式输送机控制方法，其特征在于：所述运动功率的计算公式为：...
【专利技术属性】
技术研发人员：周奇勋，仓艺倩，何政域，李渊博，刘岚涛，黄俊，胡志伟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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