一种振动电机振幅调控系统

技术领域

本发明属于自动控制技术领域,尤其涉及一种振动电机振幅调控系统。

背景技术

在选矿作业中，为了保证下料的顺畅，一般都在选矿机料仓下料口安装振动电机，并根据下料的具体情况，对振动电机的振幅进行实时调节，即：当料仓下料不顺畅时，通过加大振动电机的振幅来促使矿料下落，当料仓下料顺畅时，就需要减小振动电机的振幅，避免能源的消耗以及不必要的噪音和抖动。早期的振动电机是通过在普通电机的两端设置偏心铁块来构成的，每当需要调节电机的振幅时，首先停止选矿机的运行，然后调节偏心铁块的偏心度，通过偏心铁块偏心度的改变从而改变振幅，由于调节频繁，不仅费时、费力，还严重制约了生产的效率。

为了克服上述缺陷，当今很多选矿企业在选矿机料仓下料口安装了变频式振动电机，通过改变驱动电源的频率来调节振动电机的振动幅度，大大节约了时间和人力。但这种变频式振动电机的控制系统较为繁琐，电气结构较为复杂，在选矿场这种恶劣的环境下使用，其故障率较高，维修频繁，不仅影响生产效率，而且增加了使用成本。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提出一种振动电机振幅调控系统，要解决的技术问题是：在原有的变频器、振动电机及相关设备的基础上，改进原振动电机振幅调控系统，对振动电机的振动幅度实现便捷的调节，同时降低振幅调控系统的故障率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

主单元、控制单元、PLC单元，所述主单元包括变频器，所述变频器的电源输入端L1、L2、L3连接交流接触器常开触点，交流接触器常开触点的输入端连接三相电源开关的输出端，三相电源开关的输入端连接三相交流电源AC380V；所述变频器的电源输出端U、V、W连接振动电机，所述变频器电源端+24V分别连接变频器ROIC端、复位按钮、模式转换继电器第一常开触点、启动继电器第一常开触点，复位按钮的另一端连接变频器DI5端，模式转换继电器第一常开触点的另一端连接变频器DI3端，启动继电器第一常开触点的另一端连接变频器DI1端，所述变频器的GND端、DCOM端通过运行继电器连接变频器RO1B端，所述变频器电源端+10V通过电位器连接变频器AGND1端，电位器的调节端连接变频器AI1端；所述控制单元包括电源控制支路、手动控制支路、自动控制支路、故障停机支路。

进一步的，所述电源控制支路包括连接电源AC220V的双掷电源开关,双掷电源开关的L端连接交流接触器，交流接触器的另一端连接双掷电源开关的N端。

进一步的，所述手动控制支路包括启动继电器，启动继电器的一端连接双掷电源开关的N端，其另一端连接故障继电器常闭触点，故障继电器常闭触点的另一端连接常开按钮,常开按钮的另一端连接常闭按钮，常闭按钮的另一端连接转换开关的触点④，转换开关的触点③连接双掷电源开关的L端，所述常开按钮并连启动继电器第二常开触点，启动继电器第二常开触点的一端连接启动指示灯，启动指示灯的另一端连接双掷电源开关的N端。

进一步的，所述自动控制支路包括第一分支、第二分支，所述第一分支包括模式转换继电器，模式转换继电器的一端连接双掷电源开关的N端，其另一端连接转换开关的触点⑥,同时连接模式转换继电器第二常开触点，模式转换继电器第二常开触点的另一端连接在启动继电器第二常开触点与启动指示灯之间，转换开关的触点⑤连接双掷电源开关的L端；所述第二分支包括连接双掷电源开关L端的接线端A1，接线端A2连接调节控制继电器，调节控制继电器的另一端连接双掷电源开关N端，所述接线端A1、A2与料仓下料口感应继电器常开触点的两端一一对应连接。

进一步的，所述故障停机支路包括连接双掷电源开关L端的接线端B1，接线端B2连接故障继电器，故障继电器的另一端连接双掷电源开关N端，所述故障继电器并连故障指示灯，所述接线端B1、B2一一对应连接变频器的R03B端、R03C端。

进一步的，所述变频器的A01端与AGND2端之间连接有频率指示计，所述变频器的A02端与AGND2端之间连接有电流指示计。

进一步的，所述PLC单元包括PLC控制器，PLC控制器的1M端接地，同时连接+24V电源的负极，+24V电源的正极同时连接启动继电器第三常开触点、模式转换继电器第三常开触点、三相电源开关辅助常开触点、故障继电器常开触点、调节控制继电器常开触点，所述启动继电器第三常开触点的另一端连接运行继电器常开触点，运行继电器常开触点的另一端连接PLC控制器的10.0端，所述模式转换继电器第三常开触点的另一端连接PLC控制器的10.1端，所述三相电源开关辅助常开触点的另一端连接双掷电源开关辅助常开触点，双掷电源开关辅助常开触点的另一端连接PLC控制器的10.2端，所述故障继电器常开触点的另一端连接PLC控制器的10.3端，所述调节控制继电器常开触点的另一端连接PLC控制器的10.4端；所述PLC控制器的1L端连接+24V电源；所述PLC控制器的Q0.0端连接变频器AGND端，其Q0.1端连接变频器AI2端。

优选地，所述PLC控制器为S7-224可编程控制器。

优选地，所述变频器为ABB ACS550-01变频器。

本发明一种振动电机振幅调控系统，电气结构简单，可对振动电机的振动幅度实现便捷的调节，同时减少了振幅调控系统的故障率，降低了维修成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明主单元电路原理图。

图2是本发明控制单元电路原理图。

图3是本发明PLC单元电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，以利于本领域技术人员能够更加清楚的了解。

如图1所示，本发明包括：

主单元、控制单元、PLC单元，所述主单元包括变频器1，所述变频器的电源输入端L1、L2、L3连接交流接触器常开触点2KM-1，交流接触器常开触点的输入端连接三相电源开关2QF1的输出端，三相电源开关的输入端连接三相交流电源AC380V；所述变频器的电源输出端U、V、W连接振动电机M，所述变频器电源端+24V分别连接变频器ROIC端、复位按钮SBR、模式转换继电器第一常开触点2KA1-1、启动继电器第一常开触点2K1-1，复位按钮的另一端连接变频器DI5端，模式转换继电器第一常开触点的另一端连接变频器DI3端，启动继电器第一常开触点的另一端连接变频器DI1端，所述变频器的GND端、DCOM端通过运行继电器2KR连接变频器RO1B端，所述变频器电源端+10V通过电位器RP连接变频器AGND1端，电位器的调节端连接变频器AI1端；所述控制单元包括电源控制支路、手动控制支路、自动控制支路、故障停机支路。

进一步的，如图2所示，所述电源控制支路包括连接电源AC220V的双掷电源开关2QF2,双掷电源开关的L端连接交流接触器2KM，交流接触器的另一端连接双掷电源开关的N端。

进一步的，如图2所示，所述手动控制支路包括启动继电器2K1，启动继电器的一端连接双掷电源开关的N端，其另一端连接故障继电器常闭触点KF-1，故障继电器常闭触点的另一端连接常开按钮SB1,常开按钮的另一端连接常闭按钮SB2，常闭按钮的另一端连接转换开关ISA的触点④，转换开关的触点③连接双掷电源开关的L端，所述常开按钮并连启动继电器第二常开触点2K1-2，启动继电器第二常开触点的一端连接启动指示灯D1，启动指示灯的另一端连接双掷电源开关的N端。

进一步的，如图2所示，所述自动控制支路包括第一分支、第二分支，所述第一分支包括模式转换继电器2KA1，模式转换继电器的一端连接双掷电源开关的N端，其另一端连接转换开关的触点⑥,同时连接模式转换继电器第二常开触点2KA1-2，模式转换继电器第二常开触点的另一端连接在启动继电器第二常开触点与启动指示灯之间，转换开关的触点⑤连接双掷电源开关的L端；所述第二分支包括连接双掷电源开关L端的接线端A1，接线端A2连接调节控制继电器2KA2，调节控制继电器的另一端连接双掷电源开关N端，所述接线端A1、A2与料仓下料口感应继电器常开触点的两端一一对应连接。

进一步的，如图2所示，所述故障停机支路包括连接双掷电源开关L端的接线端B1，接线端B2连接故障继电器KF，故障继电器的另一端连接双掷电源开关N端，所述故障继电器并连故障指示灯D2，所述接线端B1、B2一一对应连接变频器的R03B端、R03C端。

进一步的，如图1所示，所述变频器的A01端与AGND2端之间连接有频率指示计PV，所述变频器的A02端与AGND2端之间连接有电流指示计PA。

进一步的，如图3所示，所述PLC单元包括PLC控制器2，PLC控制器的1M端接地，同时连接+24V电源的负极，+24V电源的正极同时连接启动继电器第三常开触点2K1-3、模式转换继电器第三常开触点2KA1-3、三相电源开关辅助常开触点2QF1-1、故障继电器常开触点KF-2、调节控制继电器常开触点2KA2-1，所述启动继电器第三常开触点的另一端连接运行继电器常开触点2KR-1，运行继电器常开触点的另一端连接PLC控制器的10.0端，所述模式转换继电器第三常开触点的另一端连接PLC控制器的10.1端，所述三相电源开关辅助常开触点的另一端连接双掷电源开关辅助常开触点2QF2-1，双掷电源开关辅助常开触点的另一端连接PLC控制器的10.2端，所述故障继电器常开触点的另一端连接PLC控制器的10.3端，所述调节控制继电器常开触点的另一端连接PLC控制器的10.4端；所述PLC控制器的1L端连接+24V电源；所述PLC控制器的Q0.0端连接变频器AGND端，其Q0.1端连接变频器AI2端。

优选地，所述PLC控制器为S7-224可编程控制器。

优选地，所述变频器为ABB ACS550-01变频器。

本发明的工作过程：

手动控制模式

闭合三相电源开关2QF1、双掷电源开关2QF2，交流接触器2KM吸合，交流接触器常开触点2KM-1闭合，变频器的电源输入端L1、L2、L3得电，变频器处于备妥状态，将转换开关ISA置于“手动”位置，转换开关的触点③、④闭合，按下常开按钮SB1,启动继电器2K1吸合，启动指示灯D1亮，启动继电器第一常开触点2K1-1闭合，变频器DI1端位于高电平，变频器处于启动状态，此时，调节电位器RP，可使变频器AI1端的电压在0—10V之间改变，使变频器电源输出端U、V、W输出的电源频率发生改变，从而使振动电机M的振动幅度产生改变；与此同时，启动继电器第二常开触点2K1-2闭合，对启动继电器进行自保；按动常闭按钮SB2可停止变频器的运行；当变频器工作出现故障时，变频器的R03B端、R03C端连通，故障停机支路中的接线端B1、B2连通，故障继电器KF吸合，故障指示灯D2亮，故障继电器常闭触点KF-1断开，进而使启动继电器释放，变频器停止运行。

自动工作模式

闭合三相电源开关2QF1、双掷电源开关2QF2，交流接触器2KM吸合，交流接触器常开触点2KM-1闭合，变频器的电源输入端L1、L2、L3得电，变频器处于备妥状态，同时，三相电源开关辅助常开触点2QF1-1、双掷电源开关辅助常开触点2QF2-1闭合，给PLC控制器10.2端一个“上电”信号，将转换开关ISA置于“自动”位置，转换开关的触点⑤、⑥闭合，模式转换继电器2KA1吸合，模式转换继电器第一常开触点2KA1-1闭合，变频器DI3端处于高电平，模式转换继电器第三常开触点2KA1-3闭合，给PLC控制器10.1端一个“自动”信号，变频器处于自动工作模式，模式转换继电器第二常开触点2KA1-2闭合，启动继电器吸合，启动指示灯亮，启动继电器第一常开触点闭合，变频器DI1高电平，变频器处于启动状态，连接变频器的运行继电器2KR吸合，运行继电器常开触点2KR-1闭合，由于启动继电器第三常开触点处于闭合状态，PLC控制器10.0端得到一个“运行”信号，此时，若料仓下料口感应继电器检测到下料口堵塞，感应继电器常开触点闭合，控制单元中的接线端A1、A2连通，调节控制继电器2KA2吸合，调节控制继电器常开触点2KA2-1闭合，PLC控制器10.4端得到一个“调速”信号，PLC控制器的输出端Q0.0、Q0.1给变频器的输入端AI2、AGND输入线性上升的调节电压，使变频器电源输出端U、V、W输出的电源频率发生改变，从而使振动电机M的振动幅度逐渐加大，当下料口顺畅时，感应继电器常开触点断开，控制单元中的接线端A1、A2断开，调节控制继电器2KA2释放，调节控制继电器常开触点2KA2-1断开，调节停止；当变频器工作出现故障时，变频器的R03B端、R03C端连通，故障停机支路中的接线端B1、B2连通，故障继电器KF吸合，故障指示灯D2亮，故障继电器常闭触点KF-1断开，进而使启动继电器释放，变频器停止运行，同时，PLC控制器的10.3端得到一个“故障”信号，PLC控制器停止工作。

频率指示计(PV)、电流指示计(PA)分别用于监测变频器的工作频率、工作电流。

本发明一种振动电机振幅调控系统，电气结构简单，可对振动电机的振动幅度实现便捷的调节，同时减少了振幅调控系统的故障率，降低了维修成本，提高了生产效率。