一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統及其控制方法，屬于無線電能傳輸系統及方法。無線供電系統由原邊供電裝置、原邊數字控制單元、原邊無線通信模塊、副邊接收及變換裝置、副邊數字控制單元、副邊無線通信模塊及傳動小車組成。無線供電系統在運行時，通過原邊數字控制單元控制原邊磁能發射線圈中電流恒定，使副邊拾取電壓恒定，進而能使調速裝置調控傳動小車在不同負載下勻速運行。傳動小車通過無線方式供電，而不是采用傳統的集電器裝置供電，避免了因導電環和碳刷銹蝕、磨損以及絕緣受損而引起缺相、短路等運行事故的發生，減少了維護、維修的時間和成本，提高了耙式濃縮機的安全性能和選煤廠的經濟效益。
【專利說明】一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種選煤廠沉降濃縮設備的無線供電系統及控制方法，具體是一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著選礦浮選工藝技術的普及應用，致使精礦礦漿內含有大量殘余浮選藥劑，比如捕收劑、工業淀粉、酸堿物等，上述各種廢水通常需要進入耙式濃縮機進行澄清處理，對水進一步回收利用。
[0003]傳統的周邊傳動耙式濃縮機在其中心筒位置固定有集電器裝置，即直徑較大的機械滑環裝置，電源通過電刷、滑環和敷設在桁架上的電纜供給電機。由于耙式濃縮機在露天環境下工作，所處理的煤泥水全部由中心固定支筒流入，飛濺出的煤泥水使集電器安裝地點周圍十分潮濕，很容易使導電環和碳刷架銹蝕、碳刷在碳刷架中卡死等，造成碳刷與集電環接觸不良。此外，碳刷和滑環之間長時間摩擦，容易受損和產生火花。在暴雨等天氣，滑環絕緣材料受損，容易發生單相接地短路。因為電機的三相電源都是靠集電器裝置傳送，只要任何一組碳刷出現接觸不好或絕緣受損后出現短路等情況，就會造成電氣故障，導致選煤廠停產，且電氣設備維修工作量大、費用高，使得選煤廠生產效益降低。
[0004]無線電能傳輸技術的實質是泛指一種借助存在于物理空間中的傳能介質,如:高頻功率磁場、電磁波、微波、RF無線電波等，實現將電能以電氣隔離的形式由源極傳輸至受電極的全新電能供給模式，其有效地解決了電源的便捷、安全接入問題，解決了傳統依靠電導體直接進行物理接觸的電源直接接觸式輸電模式所帶來的插電火花、積碳、不易維護、易產生磨損等問題，特別是在特殊環境下用電存在的安全隱患問題。無線電能傳輸技術具有環境親和力強、綠色環保、便捷、靈活、安全等接觸式電能傳輸模式所無法比擬的優點。隨著該技術的進一步發展和成熟，基于無線電能傳輸模式的用電設備無線供電方式將變得切實可行，具有廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是要提供一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統及其控制方法，解決目前采用集電器裝置供電的周邊傳動耙式濃縮機存在的電氣故障頻發、安全性差、維修工作量大、經濟效益低等問題。
[0006]本發明的目的是這樣實現的:
[0007]所述的耙式濃縮機整體結構包括中心筒、中心柱、傳動架、軌道、耙架、濃縮池、無線供電系統等，其中軌道鋪設在濃縮池上延外，繞濃縮池一周。
[0008]所述的無線供電系統由原邊供電裝置、副邊接收及變換裝置、原邊數字控制單元、副邊數字控制單元、原邊無線通信模塊、副邊無線通信模塊以及傳動小車組成，其中原邊供電裝置、原邊數字控制單元以及原邊無線通信模塊安裝在軌道旁邊，副邊接收及變換裝置、副邊數字控制單元以及副邊無線通信模塊安裝在傳動小車上，原邊數字控制單元的輸出控制原邊供電裝置，副邊數字控制單元的輸出控制副邊接收及變換裝置和副邊無線通信模塊。
[0009]所述的原邊供電裝置由供電模塊、原邊磁能發射線圈、線圈電流檢測模塊組成，其中供電模塊和原邊磁能發射線圈相連接，供電模塊為原邊磁能發射線圈供電，線圈電流檢測模塊串聯于原邊磁能發射線圈。
[0010]所述的副邊接收及變換裝置由副邊磁能拾取線圈、副邊諧振補償電路、副邊整流濾波電路、副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路、調速裝置以及電機電流檢測模塊組成，其中副邊磁能拾取線圈通過副邊諧振補償電路與副邊整流濾波電路相連，副邊整流濾波電路、副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路、調速裝置、電機電流檢測模塊依次順序連接，電機電流檢測模塊串聯于傳動小車中電機的三相輸入端。
[0011]所述的供電模塊由交流電源、原邊整流濾波電路、原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路、原邊諧振補償電路組成,其中交流電源、原邊整流濾波電路、原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路依次順序連接，高頻逆變電路通過原邊諧振補償電路和原邊磁能發射線圈連接。
[0012]所述的線圈電流檢測模塊和原邊無線通信模塊的輸出端連接到原邊數字控制單元的輸入端，原邊數字控制單元的輸出端與原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路連接；電機電流檢測模塊和副邊無線通信模塊的輸出端連接到副邊數字控制單元的輸入端，副邊數字控制單元的輸出端與副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路、調速裝置以及副邊無線通信模塊連接。
[0013]所述的原邊磁能發射線圈鋪設在軌道上，環繞濃縮池一周；副邊磁能拾取線圈是螺旋式線圈，纏繞在拾取裝置上；拾取裝置可以是倒U形、半圓環形、半方環形中的一種，拾取裝置為導磁能力強的材料，為原邊磁能發射線圈發射的磁場提供良好的回路，使得副邊磁能拾取線圈能更好的接收磁能。
[0014]所述的調速裝置可以為交直交、交交變頻器或其他可以用來調控傳動小車中電機啟動、停止以及勻速運行的裝置。
[0015]所述的無線供電系統的供電方法是:原邊整流濾波電路是將交流電源輸出的交流電變換成直流電為原邊DC-DC變換電路供電；原邊DC-DC變換電路是將原邊整流濾波電路輸出的直流電變換為所需大小的直流電為高頻逆變電路供電；高頻逆變電路是將原邊DC-DC變換電路輸出的直流電變換為高頻交流電提供給原邊磁能發射線圈，高頻交流電流在原邊磁能發射線圈中流通時，在原邊磁能發射線圈附近產生高頻交變的磁場；原邊磁能發射線圈發射磁能；副邊磁能拾取線圈拾取原邊磁能發射線圈發射的磁能，在副邊磁能拾取線圈中產生交流電；副邊整流濾波電路是將副邊磁能拾取線圈拾取的交流電變換成直流電為副邊DC-DC變換電路供電；副邊DC-DC變換電路是將副邊整流濾波電路輸出的直流電變換成所需大小的直流電為三相逆變電路供電；三相逆變電路是將副邊DC-DC變換電路輸出的直流電變換為三相交流電供給調速裝置，調速裝置將三相逆變器電路輸出的三相交流電轉變為所需頻率和幅值的交流電，從而為電機工作提供電源，控制電機勻速運行。
[0016]所述的無線供電系統為提高系統的效率，在原邊磁能發射線圈和副邊磁能拾取線圈旁都安裝有諧振補償電路，降低系統的無功功率。
[0017]所述的原邊數字控制單元和副邊數字控制單元的控制芯片采用DSP芯片，DSP芯片產生的PWM脈沖控制原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路、副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路以及調速裝置工作。
[0018]所述的周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統的控制方法:
[0019](I)上電運行:操作員通過按下手持控制終端上的開啟按鈕，開啟控制信號以無線的形式從手持控制終端傳送到原邊無線通信模塊和副邊無線通信模塊，原邊無線通信模塊在接收到開啟控制信號后，將其傳送給原邊數字控制單元，原邊數字控制單元的DSP芯片產生PWM脈沖觸發供電模塊中原邊DC-DC變換電路和高頻逆變電路開通工作，副邊無線通信模塊在接收到開啟控制信號后，將其傳送給副邊數字控制單元，副邊數字控制單元的DSP芯片產生PWM脈沖觸發副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路和調速裝置開通工作，從而實現傳動小車中電機無線供電，傳動小車開始繞濃縮池運行。
[0020](2)恒流、勻速控制:在不改變副邊DC-DC變換電路和三相逆變電路的觸發脈沖的情況下，調速裝置的輸入電壓與原邊磁能發射線圈中電流大小相關，為使調速裝置的輸入電壓保持恒定，以便對傳動小車中電機進行調速控制，需要通過線圈電流檢測模塊檢測原邊磁能發射線圈中的電流，線圈電流檢測模塊將線圈電流檢測信號傳輸給原邊數字控制單元，原邊數字控制單元的DSP芯片將線圈電流檢測信號計算處理之后，改變原邊DC-DC變換電路的觸發脈沖，使得原邊磁能發射線圈中電流恒定，此外調速裝置通過所需的調速方式改變輸出電源，控制傳動小車中電機的轉速，使得傳動小車中電機在不同負載情況下勻速運行。
[0021](3)故障檢測與處理:通過電機電流檢測模塊檢測傳動小車中電機的輸入電流，并將檢測的電機電流信號傳送給副邊數字控制單元，當電機輸入電流過大、電機輸入三相電流不對稱以及其他故障情況時，副邊數字控制單元的DSP芯片將電機電流檢測信號計算處理之后，關閉副邊數字控制單元輸出的PWM觸發脈沖，同時副邊數字控制單元將電機電流檢測信號處理后得到的故障信號輸出給副邊無線通信模塊，副邊無線通信模塊通過無線的方式將故障信號傳送給原邊無線通信模塊，原邊無線通信模塊將接收到的故障信號傳輸給原邊數字控制單元，原邊數字控制單元將故障信號處理之后，關閉原邊數字控制單元輸出的PWM觸發脈沖，使得傳動小車中電機在堵轉或缺相等故障情況下停止運行。
[0022](4)斷電停機:在需要停下傳動小車時，操作員通過按下手持控制終端上的停止按鈕，以無線的形式向原邊無線通信模塊和副邊無線通信模塊傳送停止控制信號，從而使原邊數字控制單元和副邊數字控制單元停止工作，使得傳動小車中電機斷電停止運行。
[0023]有益效果:周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車通過無線方式供電，在軌道上鋪設對應的原邊磁能發射線圈，通過原邊數字控制單元和副邊數字控制單元控制原邊供電裝置和副邊接收及變換裝置中的電路工作，電能就可以通過磁場耦合的形式傳送到副邊接收及變換裝置中，進而為傳動小車中電機提供電源，實現了電機安全、可靠供電。
[0024]優點:與周邊傳動耙式濃縮機采用集電器裝置供電方式不同的是，本發明的耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，實現了惡劣環境下的安全、高效、可靠供電，減少了露天環境下暴雨或煤泥水導致的電氣事故發生的次數，使得維護、維修工作量大大減少，從而提高了耙式濃縮機的安全性和選煤廠的經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明的周邊傳動耙式濃縮機結構示意圖。
[0026]圖2是本發明的原理框圖。
[0027]圖3是本發明的主電路及控制電路框圖。
[0028]圖4是本發明中電磁機構示意圖。
[0029]圖5是本發明的工作流程圖。
[0030]圖中，1、中心筒；2、中心柱；3、傳動架；4、軌道；5、耙架；6、濃縮池；7、無線供電系統；8、原邊供電裝置；9、副邊接收及變換裝置；10、原邊數字控制單元；11、副邊數字控制單元；12、原邊無線通信模塊；13、副邊無線通信模塊；14、傳動小車；15、供電模塊；16、原邊磁能發射線圈；17、線圈電流檢測1吳塊；18、副邊磁能拾取線圈；19、副邊諧振補償電路；20、副邊整流濾波電路；21、副邊DC-DC變換電路；22、三相逆變電路；23、調速裝置；24、電機電流檢測模塊；25、交流電源；26、原邊整流濾波電路；27、原邊DC-DC變換電路；28、高頻逆變電路；29、原邊諧振補償電路；30、拾取裝置。
【具體實施方式】
[0031]實施例1:本發明包括周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統和控制方法，具體方案如下:
[0032]圖1為周邊傳動耙式濃縮機結構示意圖，耙式濃縮機整體結構包括中心筒1、中心柱2、傳動架3、軌道4、耙架5、濃縮池6、無線供電系統7等，其中軌道4鋪設在濃縮池6上延外，繞濃縮池6—周。
[0033]圖2中無線供電系統7由原邊供電裝置8、副邊接收及變換裝置9、原邊數字控制單元10、副邊數字控制單元11、原邊無線通信模塊12、副邊無線通信模塊13以及傳動小車14組成，其中原邊供電裝置8、原邊數字控制單元10以及原邊無線通信模塊12安裝在軌道4旁邊；副邊接收及變換裝置9、副邊數字控制單元11以及副邊無線通信模塊13安裝在傳動小車14上。原邊數字控制單元10的輸出控制原邊供電裝置8 ;副邊數字控制單元11的輸出控制副邊接收及變換裝置9和副邊無線通信模塊13。原邊供電裝置8、原邊數字控制單元10和原邊無線通信模塊12 —起安裝在軌道4旁邊方便了它們之間的信號傳輸；同樣，副邊接收及變換裝置9、副邊數字控制單元11和副邊無線通信模塊13 —起安裝在傳動小車14上也方便它們之間的信號傳輸。原邊無線通信模塊12和副邊無線通信模塊13之間的通信是通過無線方式實現。
[0034]圖1中傳動小車14中電機通過無線方式供電，傳動小車14與傳動架3連接在一起，傳動小車14中電機通過減速裝置帶動輥輪沿著軌道4轉動，從而使傳動架3帶著耙架5在濃縮池6中攪動。
[0035]所述的原邊供電裝置8由供電模塊15、原邊磁能發射線圈16、線圈電流檢測模塊17組成，其中供電模塊15和原邊磁能發射線圈16相連接，供電模塊15為原邊磁能發射線圈16供電，線圈電流檢測模塊17串聯于原邊磁能發射線圈16。
[0036]所述的副邊接收及變換裝置9由副邊磁能拾取線圈18、副邊諧振補償電路19、副邊整流濾波電路20、副邊DC-DC變換電路21、三相逆變電路22、調速裝置23以及電機電流檢測模塊24組成，其中副邊磁能拾取線圈18通過副邊諧振補償電路19與副邊整流濾波電路20相連，副邊整流濾波電路20、副邊DC-DC變換電路21、三相逆變電路22、調速裝置23、電機電流檢測模塊24依次順序連接，電機電流檢測模塊24串聯于傳動小車14中電機的三相輸入端。
[0037]所述的供電模塊15由交流電源25、原邊整流濾波電路26、原邊DC-DC變換電路27、高頻逆變電路28、原邊諧振補償電路29組成，其中交流電源25、原邊整流濾波電路26、原邊DC-DC變換電路27、高頻逆變電路28依次順序連接，高頻逆變電路28通過原邊諧振補償電路29和原邊磁能發射線圈16連接。
[0038]所述的線圈電流檢測模塊17和原邊無線通信模塊12的輸出端連接到原邊數字控制單元10的輸入端，原邊數字控制單元10的輸出端與原邊DC-DC變換電路27、高頻逆變電路28連接；電機電流檢測模塊24和副邊無線通信模塊13的輸出端連接到副邊數字控制單元11的輸入端，副邊數字控制單元11的輸出端與副邊DC-DC變換電路21、三相逆變電路22、調速裝置23以及副邊無線通信模塊13連接。
[0039]所述的原邊磁能發射線圈16鋪設在軌道4上，環繞濃縮池6—周。圖4中副邊磁能拾取線圈18是螺旋式線圈，纏繞在拾取裝置30上；拾取裝置30可以是倒U形、半圓環形、半方環形中的一種；拾取裝置30為導磁能力強的材料，為原邊磁能發射線圈16發射的磁場提供良好的回路，使得副邊磁能拾取線圈18能更好的接收磁能；拾取裝置30固定在傳動小車14的底部，可隨傳動小車14繞濃縮池6轉動。原邊磁能發射線圈16和副邊磁能拾取線圈18之間距離很近，在耦合磁場的作用下實現電能無線傳輸。
[0040]所述的調速裝置23可以是交直交、交交變頻器或其他可以用來調控傳動小車14中電機啟動、停止以及勻速穩定運行的裝置。
[0041]所述的無線供電系統7的供電方法是:原邊整流濾波電路26是將交流電源25輸出的交流電變換成直流電為原邊DC-DC變換電路27供電；原邊DC-DC變換電路27是將原邊整流濾波電路26輸出的直流電變換為所需大小的直流電為高頻逆變電路28供電；高頻逆變電路28是將原邊DC-DC變換電路27輸出的直流電變換為高頻交流電提供給原邊磁能發射線圈16，高頻交流電流在原邊磁能發射線圈16中流通時，在原邊磁能發射線圈16附近產生高頻交變的磁場；原邊磁能發射線圈16發射磁能；副邊磁能拾取線圈18拾取原邊磁能發射線圈16發射的磁能,在副邊磁能拾取線圈18中產生交流電；副邊整流濾波電路20是將副邊磁能拾取線圈18拾取的交流電變換成直流電供給副邊DC-DC變換電路21 ;副邊DC-DC變換電路21是將副邊整流濾波電路20輸出的直流電變換成所需大小的直流電為三相逆變電路22供電；三相逆變電路22是將副邊DC-DC變換電路21輸出的直流電變換為三相交流電供給調速裝置23，調速裝置23將三相逆變電路22輸出的三相交流電變換成所需頻率和幅值的交流電，從而為電機工作提供電源。原邊整流濾波電路26和副邊整流濾波電路20采用橋式不控整流電容濾波電路，高頻逆變電路28采用單相半橋逆變電路、單相全橋逆變電路、推挽式單相逆變電路中的一種，三相逆變電路22采用三相橋式逆變電路。
[0042]所述的無線供電系統7為提高系統的效率，在原邊磁能發射線圈16旁安裝有原邊諧振補償電路29，在副邊磁能拾取線圈18旁安裝有副邊諧振補償電路19。
[0043]所述的原邊數字控制單元10和副邊數字控制單元11的控制芯片都采用DSP芯片，圖3中DSP芯片產生的PWM脈沖控制原邊DC-DC變換電路27、高頻逆變電路28、副邊DC-DC變換電路21、三相逆變電路22以及調速裝置23工作。
[0044]圖5為本發明的工作流程圖，在步驟#1中，操作員通過按下手持控制終端上的開啟按鈕，開啟控制信號以無線的形式從手持控制終端傳送到原邊無線通信模塊12和副邊無線通信模塊13，原邊無線通信模塊12在接收到開啟控制信號后，將其傳送給原邊數字控制單元10，原邊數字控制單元10的DSP芯片產生PWM脈沖觸發供電模塊15中原邊DC-DC變換電路27和高頻逆變電路28開通工作；副邊無線通信模塊13在接收到開啟控制信號后，將其傳送給副邊數字控制單元11，副邊數字控制單元11的DSP芯片產生PWM脈沖觸發副邊DC-DC變換電路21、三相逆變電路22和調速裝置23開通工作，從而實現傳動小車14中電機無線供電，傳動小車14開始繞濃縮池6運行。步驟#2用來判斷傳動小車14中電機是否有故障，電機電流檢測模塊24檢測電機輸入的三相電流送入副邊數字控制單元11中進行判斷處理。若判斷出電機存在故障，則跳轉到步驟#6，執行步驟#6的第一種情況自動斷電停機，即關閉副邊數字控制單元11輸出的PWM脈沖，同時副邊數字控制單元11將處理后得到的故障信號輸出給副邊無線通信模塊13，副邊無線通信模塊13通過無線的方式將故障信號傳送給原邊無線通信模塊12，原邊無線通信模塊12將接收到的故障信號傳輸給原邊數字控制單元10處理之后，關閉原邊數字控制單元10輸出的P麗脈沖，使得傳動小車14中電機在堵轉或缺相等故障情況下停止運行；若判斷出電機沒有故障，則執行步驟#3判斷原邊磁能發射線圈16中電流是否保持恒定，線圈電流檢測模塊17檢測原邊磁能發射線圈16中的電流送入原邊數字控制單元10中進行判斷處理。若判斷出原邊磁能發射線圈16中電流發生改變，則執行步驟#4原邊數字控制單元10的DSP芯片改變原邊DC-DC變換電路27的PWM脈沖，然后再執行步驟#3繼續判斷原邊磁能發射線圈16中電流是否保持恒定，使得原邊磁能發射線圈16中電流始終保持恒定，從而使調速裝置23的輸入電壓保持恒定，以便調速裝置23調節傳動小車14中電機勻速運行；若判斷出原邊磁能發射線圈16中電流保持恒定，則執行步驟#5勻速運行，通過調速裝置23調控傳動小車14中電機勻速運行。執行完步驟#5之后，執行步驟#6的第二種情況人為斷電停機，在操作員需要將傳動小車14停下時，操作員通過按下手持控制終端上的停止按鈕，以無線的形式向原邊無線通信模塊12和副邊無線通信模塊13傳送停止控制信號，原邊無線通信模塊12在接收到停止控制信號后，將其傳輸給原邊數字控制單元10，副邊無線通信模塊13在接收到停止控制信號后，將其傳輸給副邊數字控制單元11，從而使原邊數字控制單元10和副邊數字控制單元11停止工作，使得傳動小車14中電機斷電停止運行。
【權利要求】
1.一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:耙式濃縮機整體結構包括中心筒、中心柱、傳動架、軌道、耙架、濃縮池、無線供電系統等，其中軌道鋪設在濃縮池上延外，繞濃縮池一周； 所述的無線供電系統由原邊供電裝置、副邊接收及變換裝置、原邊數字控制單元、副邊數字控制單元、原邊無線通信模塊、副邊無線通信模塊以及傳動小車組成，其中原邊供電裝置、原邊數字控制單元以及原邊無線通信模塊安裝在軌道旁邊，副邊接收及變換裝置、副邊數字控制單元以及副邊無線通信模塊安裝在傳動小車上，原邊數字控制單元的輸出控制原邊供電裝置，副邊數字控制單元的輸出控制副邊接收及變換裝置和副邊無線通信模塊； 所述的原邊供電裝置由供電模塊、原邊磁能發射線圈、線圈電流檢測模塊組成，其中供電模塊和原邊磁能發射線圈相連接，供電模塊為原邊磁能發射線圈供電，線圈電流檢測模塊串聯于原邊磁能發射線圈； 所述的副邊接收及變換裝置由副邊磁能拾取線圈、副邊諧振補償電路、副邊整流濾波電路、副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路、調速裝置以及電機電流檢測模塊組成，其中副邊磁能拾取線圈通過副邊諧振補償電路與副邊整流濾波電路相連，副邊整流濾波電路、副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路、調速裝置、電機電流檢測模塊依次順序連接，電機電流檢測模塊串聯于傳動小車中電機的三相輸入端。
2.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:所述的供電模塊由交流電源、原邊整流濾波電路、原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路、原邊諧振補償電路組成,其中交流電源、原邊整流濾波電路、原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路依次順序連接，高頻逆變電路通過原邊諧振補償電路和原邊磁能發射線圈連接。
3.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:所述的線圈電流檢測模塊和原邊無線通信模塊的輸出端連接到原邊數字控制單元的輸入端，原邊數字控制單元的輸出端與原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路連接；電機電流檢測模塊和副邊無線通信模塊的輸出端連接到副邊數字控制單元的輸入端，副邊數字控制單元的輸出端與副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路、調速裝置以及副邊無線通信模塊連接。
4.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:所述的原邊磁能發射線圈鋪設在軌道上，環繞濃縮池一周；副邊磁能拾取線圈是螺旋式線圈，纏繞在拾取裝置上；拾取裝置可以是倒U形、半圓環形、半方環形中的一種，拾取裝置為導磁能力強的材料，為原邊磁能發射線圈發射的磁場提供良好的回路，使得副邊磁能拾取線圈能更好的接收磁能。
5.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:所述的調速裝置可以為交直交、交交變頻器或其他可以用來調控傳動小車中電機啟動、停止以及勻速運行的裝置。
6.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:所述的無線供電系統的供電方法是:原邊整流濾波電路是將交流電源輸出的交流電變換成直流電為原邊DC-DC變換電路供電；原邊DC-DC變換電路是將原邊整流濾波電路輸出的直流電變換為所需大小的直流電為高頻逆變電路供電；高頻逆變電路是將原邊DC-DC變換電路輸出的直流電變換為高頻交流電提供給原邊磁能發射線圈，高頻交流電流在原邊磁能發射線圈中流通時，在原邊磁能發射線圈附近產生高頻交變的磁場；原邊磁能發射線圈發射磁能；副邊磁能拾取線圈拾取原邊磁能發射線圈發射的磁能，在副邊磁能拾取線圈中產生交流電；副邊整流濾波電路是將副邊磁能拾取線圈拾取的交流電變換成直流電為副邊DC-DC變換電路供電；副邊DC-DC變換電路是將副邊整流濾波電路輸出的直流電變換成所需大小的直流電為三相逆變電路供電；三相逆變電路是將副邊DC-DC變換電路輸出的直流電變換為三相交流電供給調速裝置，調速裝置將三相逆變器電路輸出的三相交流電轉變為所需頻率和幅值的交流電，從而為電機工作提供電源。
7.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:為提高無線供電系統的效率，在原邊磁能發射線圈和副邊磁能拾取線圈旁都安裝有諧振補償電路，降低系統的無功功率。
8.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統，其特征在于:原邊數字控制單元和副邊數字控制單元的控制芯片采用DSP芯片，DSP芯片產生的PWM脈沖控制原邊DC-DC變換電路、高頻逆變電路、副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路以及調速裝置工作。
9.根據權利要求1所述的一種周邊傳動耙式濃縮機用傳動小車無線供電系統的控制方法，其特征在于: (1)上電運行:操作員通過按下手持控制終端上的開啟按鈕，開啟控制信號以無線的形式從手持控制終端傳送到原邊無線通信模塊和副邊無線通信模塊，原邊無線通信模塊在接收到開啟控制信號后，將其傳送給原邊數字控制單元，原邊數字控制單元的DSP芯片產生PWM脈沖觸發供電模塊中原邊DC-DC變換電路和高頻逆變電路開通工作，副邊無線通信模塊在接收到開啟控制信號后，將其傳送給副邊數字控制單元，副邊數字控制單元的DSP芯片產生PWM脈沖觸發副邊DC-DC變換電路、三相逆變電路和調速裝置開通工作，從而實現傳動小車中電機無線供電，傳動小車開始繞濃縮池運行； (2)恒流、勻速控制:在不改變副邊DC-DC變換電路和三相逆變電路的觸發脈沖的情況下，調速裝置的輸入電壓與原邊磁能發射線圈中電流大小相關，為使調速裝置的輸入電壓保持恒定，以便對傳動小車中電機進行調速控制，需要通過線圈電流檢測模塊檢測原邊磁能發射線圈中的電流，線圈電流檢測模塊將線圈電流檢測信號傳輸給原邊數字控制單元，原邊數字控制單元的DSP芯片將線圈電流檢測信號計算處理之后，改變原邊DC-DC變換電路的觸發脈沖，使得原邊磁能發射線圈中電流恒定，調速裝置通過所需的調速方式改變輸出電源，控制傳動小車中電機的轉速，使得傳動小車中電機在不同負載情況下勻速運行； (3)故障檢測與處理:通過電機電流檢測模塊檢測傳動小車中電機的輸入電流，并將檢測的電機電流信號傳送給副邊數字控制單元，當電機輸入電流過大、電機輸入三相電流不對稱以及其他故障情況時，副邊數字控制單元的DSP芯片將電機電流檢測信號計算處理之后，關閉副邊數字控制單元輸出的PWM觸發脈沖，同時副邊數字控制單元將電機電流檢測信號處理后得到的故障信號輸出給副邊無線通信模塊，副邊無線通信模塊通過無線的方式將故障信號傳送給原邊無線通信模塊，原邊無線通信模塊將接收到的故障信號傳輸給原邊數字控制單元，原邊數字控制單元將故障信號處理之后，關閉原邊數字控制單元輸出的PWM觸發脈沖，使得傳動小車中電機在堵轉或缺相等故障情況下停止運行； (4)斷電停機:在需要停下傳動小車時，操作員通過按下手持控制終端上的停止按鈕，以無線的形式向原邊無線通信模塊和副邊無線通信模塊傳送停止控制信號，從而使原邊數字控制單元和副邊數字控制單元停止工作，使得傳動小車中電機斷電停止運行。
【文檔編號】H02J17/00GK104242487SQ201410520689
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】夏晨陽, 鄭飛, 王延熇, 李玉華, 陳國平, 伍小杰, 年長春, 林克章, 解光慶 申請人:中國礦業大學