一种给煤机测速装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种工业测量及控制装置，具体涉及一种给煤机测速装置，可用于火力发电厂煤粉系统给煤机设备。


背景技术：

2.称重式皮带给煤机带有速度传感器(测速传感器)，给煤机控制系统依靠该速度传感器的反馈信号来调整给煤量。目前，国内外给煤机测速系统普遍采用单测速传感器测量电机转速，测速传感器具体位于电机轴末端与测速齿轮相对应，当电机转动时，测速齿轮会跟随电机转动，且同时切割磁阻测速传感器产生的磁场，进而产生输出信号，然后测速信号进入主控制系统参加煤量计算，如图1所示。一旦该速度传感器失效，给煤机设备将会停机。经数据统计，给煤机30％的非正常故障或跳闸停机是测速传感器故障引起的。
3.这类给煤机故障或跳闸停机，轻者导致降低负荷影响生产安全，重者会导致整个整个锅炉系统跳机，造成重大生产事故。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种新的给煤机测速装置，解决现有技术因测速系统故障或信号丢失导致的给煤机非正常故障或跳闸停机的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种给煤机测速装置，包括：
7.主速度传感器，用于实时测量电机的转速，该转速记为第一转速；
8.冗余速度传感器，用于实时测量所述电机的转速，该转速记为第二转速；
9.以及切换控制器，其具有两路速度信号输入端子和相应的两路速度信号输出端子；
10.所述两路速度信号输入端子分别用于输入所述第一转速和第二转速；所述两路速度信号输出端子用于分别连接给煤机主控制系统的两个输入端；所述切换控制器内部设置有信号异常判断单元和切换执行单元，其中切换执行单元默认选择输出第一转速，信号异常判断单元用于判断第一转速的信号是否异常，若异常则触发所述切换执行单元选择输出第二转速。
11.优选地，所述主速度传感器和冗余速度传感器安装于电机轴末端，与测速齿轮相对应。
12.优选地，所述信号异常判断单元包括运算放大器和比较器，用于计算并判断第一转速与第二转速的偏差值是否大于设定值，或第一转速的值是否为零，如果是，则判定第一转速的信号异常。
13.优选地，所述切换执行单元采用继电器实现切换输出，所述继电器的选型满足切换时间小于300ms。
14.优选地，所述切换控制器还设置有指示信号驱动电路、运行指示灯、主速度传感器
失效报警灯、冗余速度传感器失效报警灯和故障报警单元；所述指示信号驱动电路的控制输入端与所述信号异常判断单元的输出端连接，所述指示信号驱动电路的驱动输出端分别连接所述运行指示灯、主速度传感器失效报警灯、冗余速度传感器失效报警灯和故障报警单元。
15.优选地，所述故障报警单元为蜂鸣器。
16.优选地，所述切换控制器还预留有输入输出接口用于自定义功能。
17.本实用新型至少具有以下有益效果：
18.在保留原有速度传感器的基础上，增加备用速度传感器和切换控制器，在主速度传感器失效时，自动切换到备用传感器继续工作，从而给煤机设备能够继续运行。
19.两个测速传感器同时工作，且两组信号同时进入双测速切换控制器里，双测速控制器优先采用主测速系统信号，且输出至给煤机主控制器。一旦主测速传感器出现测速丢失或者传感器故障时，双测速切换控制器会根据主测速传感器的数据与冗余传感器测速数据进行对比，且根据主测速传感器与给煤机运行状态进行判断，一旦不符合要求，进切换通道，此时切换控制器会采用冗余测速传感器信号，且输出至给煤机主控制器。整个过程接近无缝切换。
附图说明
20.为了更清楚地说明现有技术以及本实用新型，下面将对现有技术以及本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的附图。
21.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
22.图1为传统给煤机测速装置的原理示意图；
23.图2为本实用新型一个实施例的原理示意图；
24.图3为本实用新型一个实施例中切换控制器的接口面板示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
26.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)旨在区别指代的对象。对于具有时序流程的方案，这种术语表述方式不必理解为描述特定的顺序或先后次序，对于装置结构的方案，这种术语表述方式也不存在对重要程度、位置关系的区分等。
27.此外，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例
如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本实用新型构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
28.如图2所示，本实施例的一种给煤机测速装置，包括：
29.主速度传感器和冗余速度传感器，用于分别实时测量同一电机的转速(分别记为第一转速和第二转速)；
30.以及切换控制器，其具有两路速度信号输入端子和相应的两路速度信号输出端子；
31.两路速度信号输入端子分别用于输入第一转速和第二转速；两路速度信号输出端子用于分别连接给煤机主控制系统的两个输入端；切换控制器内部设置有信号异常判断单元和切换执行单元，其中切换执行单元默认选择输出第一转速，信号异常判断单元用于判断第一转速的信号是否异常，若异常则触发切换执行单元选择输出第二转速(第一转速和第二转速数值经过采样电路，进入cpu模块，如果第一转速值与第二转速值偏差大于设定值，或第一转速值为零，判断为第一转速故障，切换第二转速继续工作)。即当主速度传感器失效时，自动切换到备用速度传感器。
32.切换控制器具有运行指示灯(绿灯)，主速度传感器失效报警灯(红灯1)，备用速度传感器失效报警灯(红灯2)和故障报警蜂鸣器，同时预留输入输出口用于自定义功能。双测速切换控制器具有4～20ma速度输出，用户可接速度显示表或通过dcs系统显示电机实时转速。
33.表1切换控制器的状态表
[0034][0035]
本实施例中，切换控制器的主要参数如下：
[0036]
输入电压：100～240vac
[0037]
输入频率：50～60hz
[0038]
工作温度：-10～50℃
[0039]
工作湿度：20～90％rh，无冷凝
[0040]
振动特性：10～500hz，2g 10分钟/周期，x、y、z轴各60分钟
[0041]
产品尺寸：210mm
×
200mm
×
55mm(l
×w×
h)
[0042]
产品重量：1.63kg
[0043]
切换时间：《200ms@1000r/min
[0044]
《500ms@100r/min
[0045]
如图3所示，本实施例中切换控制器的接口面板正面共设置有三部分端子，具体定义分别如下：
[0046]
表2开关电源7位端子定义
[0047]
1234567lngnd-15v 15vcom5v
[0048]
表3切换控制器4位端子定义
[0049]
1234-15v 15vcom5v
[0050]
表4切换控制器10位端子定义
[0051]
1主速度传感器 2主速度传感器-3屏蔽线4备用速度传感器 5备用速度传感器-6屏蔽线7速度传感器输出 8速度传感器输出-94～20ma速度信号 104～20ma速度信号-[0052]
对比图2与图1，可以看出，本实施例的给煤机测速装置是在原有测速装置基础上，在测速齿轮测速位置，再添加一个冗余测速传感器，在电机带动测速齿轮转动时，两个测速传感器同时工作，两组测速信号进入双测速切换装置(切换控制器)，优先采用主测速系统信号，且输出至给煤机主控制器。切换控制器仅输出一路测速信号进入给煤机主控制系统中。双测速切换装置根据主测速传感器和冗余测速传感器测速信号数据，对比、分析判断来决定采用主测速传感器或冗余测速传感器的数据。具体来说：一旦主测速传感器出现测速丢失或者传感器故障时，双测速切换控制器会根据主测速传感器的数据与冗余传感器测速数据进行对比，且根据主测速传感器与给煤机运行状态进行判断，一旦不符合要求，进切换通道，此时切换控制器会采用冗余测速传感器信号，且输出至给煤机主控制系统。整个过程接近无缝切换，这样给煤机设备能够继续运行，避免了由于单一测速系统故障或丢失导致的给煤机跳闸。
[0053]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
[0054]
上文中通过一般性说明及具体实施例对本实用新型作了较为具体和详细的描述。应当指出的是，在不脱离本实用新型构思的前提下，显然还可以对这些具体实施例作出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。