基于锁相环的电磁振动给料机频率跟踪控制.pdf

第4期
Instrument Technique and Sensor
基于锁相环的电磁振动给料机频率跟踪控制
丛培田,张永光,韩辉
(沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159
摘要:针对电磁振动给料机加料、送料的过程中,由于机身固有频率发生变化,振动频率不能及时调整而导致振动效
率不高的问题,设计了一种基于锁相环的频率跟踪系统。该系统通过检测反馈电流频率,经过零比較器、锁相环,移相电
路将反鐄信号频率作为驱动频率作用于逆变电路,实现给料机烦辛跟踪的功能。该系统将锁相环技术应用于电磁振动频
率控制,能方便地实现电磁振动给料机振动频率的自动跟踪,很大程度上简化了给料机的操作过程,使设备性能更优,生
产效率更高。
关键词:电磁振动给料机;频率跟踪;锁相环;固有频率
中图分类号:TP2
文献标识码:A
文章编号:1002-1841(2016)04-0081-03
Frequency Tracking Control of Magnetic Vibration-actuated
Feeder Based on Phase-locked Loop
CONG Pei-tian, ZHANG Yong-guang, HAN Hui
( School of Mechanical Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159, China
Abstract: According to charging and feeding problems of magnetic vibration-actuated feeder, such as inherent frequency
change, vibration cannot adjust to change that cause low vibration efficiency, a kind of frequency tracking system based on pase
locked loop was designed. This system detects frequency of feedback current, through zero-crossing comparator, phase-locked loop
and phase shifter, the feedback frequency works as driving signal on the inverter, and the function of frequency tracking was com
oleted. The system applies phase-locked loop technique to electromagnetic vibration control, which can realize auto-tracking conven
iently, which simplifies working processing and makes etter equipment performance and higher production efficiency
Key words: electromagnetic vibration-actuated feeder; frequency tracking; phase-locked loop; inherent frequency
0引言
路接至可控硅整流器,实现控制频率对负载频率的跟踪
电磁振动给料机是根据机械振动学的共振原理,通过将电控制"2。
磁激振力的频率调整到与给料机固有频率相近,控制线圈电流1系统主电路组成
通断,驱动电磁铁吸放,使料槽在临界近共振的状态下沿倾斜1.1系统框图及工作原理
方向作高频往复振动,从而驱使物料在槽中连续向前流动,其
本文所述的电磁振动给料机频率跟踪控制系统具体结构
作为一种现代化连续输送机己广泛用于矿山、治金、煤炭、化组成如图1所示。
工、机械制造、粮食、轻工等部门。可控硅整流器由于其结构简
三相整流全桥逆变
可控硅
单、调节范用大、控制精度高,功耗较小等优点,成为电磁振动
半波整流
给料机
给料机目前较为理想的振动控制方式。由于给料机中的物料
多是些体积小、质量大的颗粒状固体,在加料过程中,物料质量
移相控剝电路
LEM电流传感器
的变化会使给料机固有频率发生浮动,振动频率也会发生漂
移,而可控硅整流器的控制频率却保持不变,势必会使给料机
的振动频率偏离共振区,造成振动效率降低。当效率降低时需
锁相环
过家比较器
要干预,手动调节控制频率,使给料机重新返回临界共振状态
图1频率跟踪控制系统结构组成
该方法不能实时地调整控制频率,对工人操作水平依赖程度
本系统工作原理如下:三相交流电经整流和滤波变为直流
较大。
电,经全桥逆变后转变为与电磁振动给料机固有频率相近的交
针对这一问题,本文提出了一种基于锁相环的电磁振动给变电压,通过可控硅控制器的半波整流变为控制信号加至给料
料机的频率跟踪控制方法。该方法利用锁相环路对负载反馈机线圈两端。当逆变器的工作频率等于给料机振动频率时,给
的电流信号的频率进行跟踪,将锁相环的输出作为逆变电路的料机则获得最大输出功率。霍尔电流传感器对电流倌号进行
驱动信号,使逆变电路工作频率受控于负载频率,并将逆变电采样,经过零比较器后转变为同频的方波信号送人锁相环,将
锁相环输出经移相控制电路重新作用于逆变器,实现逆变器工
收稿日期:2015-07~14
作频率对负载频率的跟踪控制。