CN211678200U - 一种单轴破碎机控制系统及破碎机 - Google Patents
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Abstract
一种单轴破碎机控制系统，包括：第一电机、第二电机，共同用于驱动破碎机主体运转；变频器，其输入端用于连接外部电源，输出端第一电机连接，用于控制第一电机的启停；软启动器，其输入端与外部电源连接，输出端与第二电机连接，用于控制第二电机的启停；控制单元，分别与变频器和软启动器连接，用于控制变频器和软启动器的启停。本实用新型通过增加变频器，可以减小单纯使用软启动器启动带来的启动电流冲击，实现了转速的调节，在低转速时，通过变频器可以实现低速点动，辅助完成破碎机主体的检修工作。此外，增加了软启动和变频器混用的结构，相较于两台变频器的控制方式更为简单，成本也更低，同时提高了破碎机的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于破碎机领域，具体涉及一种单轴破碎机控制系统及破碎机。
背景技术
随着人们环保意识的加强和生活质量的提高，生活垃圾处理日益紧迫，其中的绝大部分为可燃性垃圾，如碎布条和碎塑料薄膜等垃圾，通常要经过破碎后送入发电厂做燃料发电。单轴破碎机以其高速处理能力越来越多地应用于此。单轴破碎机只有一个转轴210，转轴210的外圆周上，均匀密布着一粒粒小切刀此为动刀220，在转轴210两侧的固定板上，同样固定者一排排小切刀，此为定刀230，正常工作时，通过传动带240带动减速箱250运转，进而带动转轴210运转。单轴破碎机底部有一个筛网，用于过滤破碎后的物料，确保成品物料的尺寸达到一定的要求。由于筛网的存在，限制了出料不会像一般的双轴机那样轻松，为了保证出料率，必须采用高速旋转主轴，来撕碎较大或较长的物料。
但是，在单轴破碎机运行一段时间后，必须对刀齿间隙进行全面检测，防止因刀粒磨损导致间隙增大出料率下降。此时需要对定刀230和动刀220进行调节；特别在对动刀220调节时，需要频繁点动破碎机或者通过人力拖动，这样才能保证对每个动刀220都能实现调节。目前，单轴破碎机驱动的方式主要有单边驱动和双边驱动。无论是单边还是双边启动时，多采用增加软启动器的方式进行控制；而这一方式却无法变速和长时间点动。并且单边启动，还具有稳定性差的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种单轴破碎机控制系统，所述单轴破碎机控制系统原理简单、成本较低，解决了无法变速和长时间点动的问题。
本实用新型还提供了一种单轴破碎机。
根据本实用新型第一方面实施例的单轴破碎机控制系统，包括：第一电机、第二电机，共同用于驱动破碎机主体运转；变频器，其输入端用于连接外部电源，输出端所述第一电机连接，用于控制所述第一电机的启停；软启动器，其输入端与外部电源连接，输出端与所述第二电机连接，用于控制所述第二电机的启停；控制单元，分别与所述变频器和软启动器连接，用于控制所述变频器和软启动器的启停。
根据本实用新型实施例的单轴破碎机控制系统，至少具有如下技术效果：通过增加变频器，可以减小单纯使用软启动器启动带来的启动电流冲击，实现了转速的调节，在低转速时，通过变频器可以实现低速点动，辅助完成破碎机主体的检修工作。此外，增加了软启动和变频器混用的结构，相较于两台变频器的控制方式更为简单，成本也更低，同时，采用双边驱动的方式也可以避免单边的不平衡性提高了破碎机的稳定性。
根据本实用新型的一些实施例，上述单轴破碎机控制系统还包括：状态信息处理单元，分别与所述变频器、软启动器连接，用于获取所述变频器采集的第一电机运行状态信息和所述软启动器采集的第二电机运行状态信息。
根据本实用新型的一些实施例，所述状态信息处理单元还与所述控制单元连接，用于进行信息交互。
根据本实用新型的一些实施例，上述单轴破碎机控制系统还包括：串行连接的第一断路器和第一热继电器，连接在所述变频器和外部电源之间。
根据本实用新型的一些实施例，上述单轴破碎机控制系统还包括：串行连接的第二断路器和第二热继电器，连接在所述软启动器和外部电源之间。
根据本实用新型的一些实施例，所述变频器采用ABB公司的ACS580；所述软启动器采用施耐德公司的ATS48C。
根据本实用新型的第二方面实施例的单轴破碎机，包括破碎机主体和上述的单轴破碎机控制系统；所述第一电机和第二电机分别设置在所述破碎机主体的两端。
根据本实用新型实施例的单轴破碎机，至少具有如下效果：通过单轴破碎机控制系统对破碎机主体进行双边驱动，可以有效的保证破碎机的双边平衡性和稳定性。同时，通过单轴破碎机控制系统可实现对破碎机主体进行点动操作，方便对破碎机刀箱进行检修。同时，通过增加单轴破碎机控制系统可以提高使用体验和使用寿命。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型实施例控制系统的系统框图；
图2是本实用新型实施例的软启动器接线图；
图3是本实用新型实施例控制系统的主电路图；
图4是本实用新型实施例的控制单元和状态信息处理单元电路图；
图5是本实用新型实施例的破碎机的结构示意图。
附图标记：
第一电机110、第二电机120、变频器130、软启动器140、控制单元150、状态信息处理单元160、
破碎机主体200、转轴210、动刀220、定刀230、传动带240、减速箱250。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四等等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
下面参考图1至图5描述根据本实用新型实施例的单轴破碎机控制系统。
根据本实用新型第一方面实施例的单轴破碎机控制系统，包括：第一电机110、第二电机120、变频器130、软启动器140、控制单元150。
第一电机110、第二电机120，共同用于驱动破碎机主体200运转；变频器130，其输入端用于连接外部电源，输出端第一电机110连接，用于控制第一电机110的启停；软启动器140，其输入端与外部电源连接，输出端与第二电机120连接，用于控制第二电机120的启停；控制单元150，分别与变频器130和软启动器140连接，用于控制变频器130和软启动器140的启停。
参考图1至图5，系统主要分为手动操作方式和自动方式。手动方式主要用于对系统进行检修，自动方式主要用于对正常工作状态。当使用手动方式时，第二电机120在将控制单元150的控制下不得电，第一电机110在变频器130的控制下进行运转。因为仅有变频器130控制第一电机110工作，所以可以通过变频器130实现对破碎机主体200的低速点动操作，并且可以实现精准止位的操作。当使用自动方式时，会先闭合接触器KM2，使软启动器140处于待机状态但并不会启动软启动器140，同时，闭合继电器KA1，通过变频器130启动第一电机110，当第一电机110转速达到额定转速的70-80％时，再通过软启动器140启动第二电机120，此时，软启动器140的电流会较小，不会对外部电源造成太大的电流冲击，当软启动器140启动结束后，PLC控制继电器KA7得电驱动接触器KM3闭合，启动结束。采用变频器130先启动的方式，不仅仅是为了防止电流冲击过大，因为，软启动器140先启动的话，电机空载时启动电流会上升到2倍额定电流左右并维持时间在2-5秒，此时变频器130会被动运行在发电机状态，反向逆变电压导致直流母线电压升高对变频器130造成危害。启动完成后，第一电机、第二电机基本都运行在额定频率下，因此运行状态基本相同，由于双边驱动的原因以及变频器130与软启动器140负载特性的差异，可能会导致两台电机的负载并不完全一致，表现在反馈电流上同样存在偏差，以200KW电动机为例，实测正常工作态电流平均差值仅有5A，相比360A的电动机额定电流，此值可以忽略。虽然偶尔电流平均差值瞬时最大达到过30A,但出现频度极低且维持时间仅有1-2秒，分析原因是由于进料不均衡所导致的，并非设计缺陷，且未超载。而且当发生过载时，转轴210转速下降变频器130和软启动器140的电流都会增大，任意一个的电流在2秒内超过电动机额定电流的2倍则会停机，排出堵塞物料后重新按照上述步骤启动正转运行。在本实用新型的一些实施例中，控制单元150包括西门子公司的SR20。
根据本实用新型实施例的单轴破碎机控制系统，通过增加变频器130，可以减小单纯使用软启动器140启动带来的启动电流冲击，实现了转速的调节，在低转速时，通过变频器130可以实现低速点动，辅助完成破碎机主体200的检修工作。此外，增加了软启动和变频器130混用的结构，相较于两台变频器130的控制方式更为简单，成本也更低，同时，采用双边驱动的方式也可以避免单边的不平衡性提高了破碎机的稳定性。最后，先通过变频器130启动第一电机110，后启动软启动器140启动第二电机120，不仅可以减小软启动带来的电流冲击，还可以防止因为变频器130后启动使变频器130较长时间工作在发电机状态。
在本实用新型的一些实施例中，上述控制系统还包括：状态信息处理单元160，分别与变频器130、软启动器140连接，用于获取变频器130采集的第一电机运行状态信息和软启动器140采集的第二电机运行状态信息。第一电机运行状态信息和第二电机运行状态信息包括各自的转速信息和电流信息。状态信息处理单元160可以采集变频器130和软启动器140传输过来的转速信息和电流信息，方便对第一电机110和第二电机120的运动状态进行检测。通过外置显示装置或将数据远程输送，可以实现对系统运行状态的远程监测。在本实用新型的一些实施例中，状态信息处理单元160包括西门子公司的AM06。
在本实用新型的一些实施例中，状态信息处理单元160还与控制单元150连接，用于进行信息交互。控制单元150通过与状态信息处理单元160进行数据交互，可以实现对第一电机110和第二电机120的运行状态的监测，进而实现闭环控制，维持系统的稳定性。此外，通过控制单元150和状态信息处理单元160得联合使用，可以实现对系统过载过流等状态进行预先处理，减小损失。
在本实用新型的一些实施例中，上述控制系统还包括串行连接的第一断路器和第一热继电器，连接在变频器130和外部电源之间。第一断路器和第一热继电器可以有效的提高安全性，当出现过载、过流等现象时，可以及时止损。
在本实用新型的一些实施例中，上述控制系统还包括串行连接的第二断路器和第二热继电器，连接在软启动器140和外部电源之间。第二断路器和第二热继电器可以有效的提高安全性，当出现过载、过流等现象时，可以及时止损。
在本实用新型的一些实施例中，变频器130采用ABB公司的ACS580；软启动器140采用施耐德公司的ATS48C。采用这两款信号的设备，可以在满足需求的同时也可以节约成本。
根据本实用新型第二方面实施例的单轴破碎机，包括破碎机主体200和上述的单轴破碎机控制系统；第一电机110和第二电机120分别设置在破碎机主体200的两端。
根据本实用新型实施例的单轴破碎机，通过单轴破碎机控制系统对破碎机主体200进行双边驱动，可以有效的保证破碎机的双边平衡性和稳定性。同时，通过单轴破碎机控制系统可实现对破碎机主体200进行点动操作，方便对破碎机具体进行检修。同时，通过增加单轴破碎机控制系统可以提高使用体验和使用寿命。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上述结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种单轴破碎机控制系统，其特征在于，包括：
第一电机(110)、第二电机(120)，共同用于驱动破碎机主体(200)运转；
变频器(130)，其输入端用于连接外部电源，输出端与所述第一电机(110)连接，用于控制所述第一电机(110)的启停；
软启动器(140)，其输入端与外部电源连接，输出端与所述第二电机(120)连接，用于控制所述第二电机(120)的启停；
控制单元(150)，分别与所述变频器(130)和软启动器(140)连接，用于控制所述变频器(130)和软启动器(140)的启停。
2.根据权利要求1所述的单轴破碎机控制系统，其特征在于，还包括：状态信息处理单元(160)，分别与所述变频器(130)、软启动器(140)连接，用于获取所述变频器(130)采集的第一电机运行状态信息和所述软启动器(140)采集的第二电机运行状态信息。
3.根据权利要求2所述的单轴破碎机控制系统，其特征在于，所述状态信息处理单元(160)还与所述控制单元(150)连接，用于进行信息交互。
4.根据权利要求1所述的单轴破碎机控制系统，其特征在于，还包括：串行连接的第一断路器和第一热继电器，连接在所述变频器(130)和外部电源之间。
5.根据权利要求1所述的单轴破碎机控制系统，其特征在于，还包括：串行连接的第二断路器和第二热继电器，连接在所述软启动器(140)和外部电源之间。
6.根据权利要求1所述的单轴破碎机控制系统，其特征在于，所述变频器(130)采用ABB公司的ACS580；所述软启动器(140)采用施耐德公司的ATS48C。
7.一种单轴破碎机，其特征在于，包括破碎机主体(200)和权利要求1至6任一所述的单轴破碎机控制系统；所述第一电机(110)和第二电机(120)分别设置在所述破碎机主体(200)的两端。
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