一种用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法【技术领域】，尤其涉及一种用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法。[0002]传统混凝土搅拌机采用匀速进行物料搅拌，下料时功率是平均搅拌功率的2倍以上，因此需要2台电机方能满足功率要求。一种搅拌速度往往不能适应不同的原材料配方，其搅拌质量很难保证在不同的配方情况下达到最佳，这就限制了传统混凝土搅拌机在搅拌不同物料时，搅拌质量无法达到最佳，或者说影响搅拌效率。搅拌轴及叶片容易残留搅拌物料，人需要在搅拌机停机后进入搅拌机清洗，容易发生危险。采用变频器可以改变电机启动条件，控制搅拌转速，改变传统混凝土搅拌机的在整个搅拌循环内的匀速旋转状态，提高搅拌效率。[0003]专利CN201220269710公开了 一种强制式混凝土搅拌机转速变频装置，其原理如图1所示，但是该专利仅公开一种用于混凝土搅拌机的“转速变频装置”设计原理，并未涉及搅拌机整机设计及整机控制，也并未说明整机机械及电气控制部分设计原理，不包含整机自动清洗控制系统。[0004]专利CN201220366249公开了一种搅拌主机电机变频控制系统，其原理如图2所示，但是该专利仅公开展示了电机变频控制系统的原理，并未涉及整机系统设计及控制原理，也未说明整机机械及电气控制部分设计原理，不包含整机自动清洗控制系统。
[0005]有鉴于此，本发明提出一种用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法，以解决上述普通混凝土搅拌机不包含整机自动清洗控制系统，不能适应不同原材料配方，搅拌质量打不到最佳，人为清洗搅拌机容易发生危险的问题。[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]—种用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统，所述系统包括控制器，变频器，两电机和两减速机，其中，两所述减速机各连接一根搅拌机主轴，两所述电机连接两所述减速机，所述变频器通过电气连接与两所述电机连接，所述控制器连接所述变频器，所述控制器具有参数自动优化模块，所述系统还具有可根据负载自适应控制搅拌转速的模块。
[0008]上述用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统，其中，所述系统采用矢量控制对所述电机进行变频控制。
[0009]上述用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统，其中，两所述减速机之间连接一弹性联轴器，使两减速机耦合，保证两根搅拌机主轴之间转速同步。
[0010]上述用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统，其中，两所述电机之间通过皮带轮连接两所述减速机。
[0011]上述用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统，其中，所述控制器根据搅拌轴的转速向所述变频器提供输入信号。
[0012]一种用于混凝土搅拌机的转速自适应变频方法，其中，
[0013]当搅拌机搅拌的物料配方为工艺已知材料，且所述控制器中已有经验控制数据，则所述控制器根据预先控制曲线，自动控制所述变频器继而控制所述电机输出转速，所述电机的转速变化曲线随着负载的变化而自动调整，即负载增大时，所述电机的转速降低，负载减小时，所述电机的转速增加；
[0014]当搅拌机进行搅拌物料配方试验时，所述控制器根据负载情况，实时动态调整控制曲线，并自动优化记录控制参数；
[0015]当所述传感器检测到混凝土搅拌机中无搅拌物料时，所述控制器控制所述变频器提高搅拌机转速，进行搅拌机自动清洗。
[0016]本发明由于采用了上述技术，产生的积极效果是:
[0017]通过本发明的使用，可以减小电机装机功率，降低成本，节约能耗；搅拌转速及功率可根据负载进行自适应控制，降低平均功率，节约能耗；根据不同物料自动优化控制参数，确保在提高搅拌效率的同时，保证搅拌质量；搅拌机在不进行混凝土搅拌的时候，可以高速运转对搅拌机的搅拌轴和叶片进行“清洗”。



[0018]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1为现有技术的一种强制式混凝土搅拌机转速变频装置原理示意图；
[0020]图2为现有技术一种搅拌主机电机变频控制系统原理示意图；
[0021]图3为本发明的用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法的整机机械及电气控制及结构原理示意图；
[0022]图4为本发明的用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法中实施例二的整机机械及电气控制及结构原理示意图。

[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0024]实施例一，
[0025]请根据图3所示，本发明的一种用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统，系统包括控制器，变频器，两电机和两减速机，其中，两减速机各连接一根搅拌机主轴，两电机连接两减速机，变频器通过电气连接与两电机连接，控制器连接变频器，控制器具有参数自动优化模块，系统还具有可根据负载自适应控制搅拌转速的模块。
[0026]本发明在上述基础上还具有以下实施方式，请继续参见图3所示，
[0027]本发明的进一步实施例中，系统采用矢量控制对电机进行变频控制。
[0028]本发明的进一步实施例中，两减速机之间连接一弹性联轴器，使两减速机耦合，保证两根搅拌机主轴之间转速同步。
[0029]本发明的进一步实施例中，两电机之间通过皮带轮连接两减速机。
[0030]本发明的进一步实施例中，控制器根据搅拌轴的转速向变频器提供输入信号。[0031 ] 一种用于混凝土搅拌机的转速自适应变频方法，其中，
[0032]当搅拌机搅拌的物料配方为工艺已知材料，且控制器中已有经验控制数据，则控制器根据预先控制曲线，自动控制变频器继而控制电机输出转速，电机的转速变化曲线随着负载的变化而自动调整，即负载增大时，电机的转速降低，负载减小时，电机的转速增加；
[0033]当搅拌机进行搅拌物料配方试验时，控制器根据负载情况，实时动态调整控制曲线，并自动优化记录控制参数；
[0034]当传感器检测到混凝土搅拌机中无搅拌物料时，控制器控制变频器提高搅拌机转速，进行搅拌机自动清洗。
[0035]本发明的工作原理如下所示:
[0036]若搅拌物料配方工艺已知，且控制器中已有经验控制数据，则控制器根据预先控制曲线，自动控制变频器控制电机输出转速，电机的转速变化曲线随着负载的变化而自动调整，即:负载增大时，电机转速降低，负载减小时，电机转速增加；
[0037]若进行搅拌物料配方试验，则控制器根据负载情况，实时动态调整控制曲线，并自动优化记录控制参数。
[0038]当传感器检测到搅拌机中无搅拌物料，则控制器控制变频器提高搅拌机转速，进行搅拌机自动清洗。
[0039]本发明的实施例中还包括一种混凝土搅拌机，设有如上述的用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法。由于上述用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法具有上述技术效果，因此，设有该用于混凝土搅拌机的转速自适应变频控制系统和方法的混凝土搅拌机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
[0040]实施例二，
[0041]如图4所示，本实施例中，唯一与实施例一不同的是由实施例一中的一个变频器控制两台电机变为，两个单独的变频器分别各自控制一台电机，其他结构与实施例一相同，具体工作原理与实施例一相同，其可达到的效果也与实施例一相同，兹不赘述。
[0042]综上所述，通过本发明的使用，可以减小电机装机功率，降低成本，节约能耗；搅拌转速及功率可根据负载进行自适应控制，降低平均功率，节约能耗；根据不同物料自动优化控制参数，确保在提高搅拌效率的同时，保证搅拌质量；搅拌机在不进行混凝土搅拌的时候，可以高速运转对搅拌机的搅拌轴和叶片进行“清洗”。
[0043]以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。