專利名稱：可變速米機的調(diào)控方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可變速米機的調(diào)控方法，屬大米生產(chǎn)過程的控制方法類，尤其適合精潔米生產(chǎn)的過程控制。
背景技術：
米機是大米加工企業(yè)的最主要的設備。我國糧食行業(yè)評價米機性能優(yōu)劣的主要指標為1經(jīng)濟性，在加工某一特定稻料時，在保證成品達到一定加工精度、光潔度等質(zhì)量指標的前提下，含碎米率低(或整精米率高)，產(chǎn)量高者為優(yōu)，反之為劣；2適用性，即同一米機加工不同種原糧，安置在不同工序時，能保持或基本保持穩(wěn)定的經(jīng)濟性者為優(yōu)，反之為劣。
本發(fā)明人通過三十多年對稻米生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)機械的深入了解和研究，認為目前大米加工中所要達到的各項指標精度、光潔度、含碎米率(或整精米率)、產(chǎn)量，受三方面因素的影響。
其一，指標中的精度、光潔度等質(zhì)量要求既取決于國家或行業(yè)制定的各等級米產(chǎn)品的標準，更取決于委托加工方及最終消費者的認可。
其二，取決于所加工稻米的原料產(chǎn)地、品種、品質(zhì)、含水量、新鮮度及所使用的米機的加工工序；也就是說由于稻米原料的不同產(chǎn)地、不同品種、不同品質(zhì)、不同含水量、不同新鮮度及不同加工工序，在使用同一臺固定轉(zhuǎn)速米機進行加工時，所能得到的上述指標的實際結(jié)果是不同的。
其三，事實上不同稻米原料、不同成品質(zhì)量要求(精度、光潔度、含碎米率或整精米率)、不同產(chǎn)量以及米機所在的不同加工工序等均與米機的轉(zhuǎn)速密切相關。
多年來，為了適應不同稻米原料品質(zhì)、不同產(chǎn)成品質(zhì)量要求以及不同加工工序，為了提高大米生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟效益，大米機械生產(chǎn)廠家及眾多發(fā)明人在米機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能上提出了不少改進方案，取得了一定成效。但對如何提高同一臺米機的適用性方面研究進展不大為了改變米機轉(zhuǎn)速，有的廠采用更換電機皮帶輪或采用調(diào)速電機或采用機械式減速器的方法。但這3種方法存在著明顯的缺陷更換30KW以上電機(一般日產(chǎn)80噸大米加工廠的電機都在30KW以上)的皮帶輪，如沒有專門的起重吊裝等設備無法操作，勞動強度大，且不可無級調(diào)速，事實上行不通；采用機械調(diào)速電機，體積大，能耗大，故障多，很不經(jīng)濟，事實上也不可行；采用減速器，體積大，不可無級調(diào)速，調(diào)速范圍小，故障多，能耗大，也不可行。故最終幾乎所有米廠的所有米機都只采用一個固定的轉(zhuǎn)速。目前通常情況是對某一類稻米原料加工效果比較理想的固定轉(zhuǎn)速的米機，而對另一類的加工效果則不理想，不得不迫使大米加工企業(yè)頻繁更換米機，但始終找不到一種能適應各種稻米原料的理想米機。
因此，如何提高米機的適用性，在保證米產(chǎn)品的精度及光潔度的前提下，盡可能降低含碎米率，提高整精米率，同時保證較高的產(chǎn)量，這已經(jīng)成為大米機械生產(chǎn)廠家和使用廠家的一種共同期盼。
技術內(nèi)容鑒于米機轉(zhuǎn)速對大米生產(chǎn)不同加工工序、不同稻米原料品質(zhì)、不同產(chǎn)成品質(zhì)量要求的多項性能指標有重要影響，因此如何使電機轉(zhuǎn)速由一個固定轉(zhuǎn)速經(jīng)濟可行地變?yōu)榭呻S機無級調(diào)速是本發(fā)明的關鍵。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明人提出的可變速米機的控制方法，其特征在于在工作電機3的電源輸入端前設置一個含有計算機芯片的變頻器1，由此組成一個受變頻器控制的可變速米機調(diào)控系統(tǒng)。
所述的米機調(diào)控系統(tǒng)其控制方式其一是在事先設定輸出頻率的情況下，由變頻器啟動工作電機按設定轉(zhuǎn)速，電機3帶動米機2工作，使加工后符合特定精度、光潔度要求的米粒由米機出口流出；其二是取樣檢驗，即每間隔一段時間從米機出口抽米樣檢驗含碎米率，與由試驗室得出的在特定的精度、光潔度下的最低含碎米率進行對比，合格后即按原輸出頻率和設定轉(zhuǎn)速保持繼續(xù)加工狀；其三，根據(jù)檢驗對比中得出的不合格結(jié)果，通過調(diào)整變頻器1輸出頻率及相關參數(shù)，從而調(diào)整和找到工作電機3最佳轉(zhuǎn)速，使整個生產(chǎn)系統(tǒng)達到理想工作狀態(tài)。
在由多臺米機串聯(lián)組成的控制系統(tǒng)中，其控制方案是在每臺米機3的工作電機1的電源輸入端前設置一臺變頻器1，并由這多臺變頻器1分別與一個上位計算機4并聯(lián)，組成一個多臺米機、多臺變頻器和一臺計算機組合的變頻調(diào)控系統(tǒng)。
所述取樣、檢驗、對比和電機轉(zhuǎn)速調(diào)控等既可以是人工進行，也可通過專門儀器自動進行。
根據(jù)以上技術方案設計的這種可變速米機的調(diào)控方法，由于在工作電機電源輸入端增設了一個變頻器，通過改變輸出電流頻率可十分有效方便地調(diào)控米機工作電機的轉(zhuǎn)速，這種控制方法既避免了更換皮帶輪帶來的繁鎖勞動，也避免了采用調(diào)速電機或機械式減速器存在的問題；同時，由于采用變頻器進行變速，為多臺米機組成的組合生產(chǎn)線實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速和計算機控制創(chuàng)造了良好條件，還大大節(jié)約了能耗，減輕了操作維護的難度。


附圖1為單臺變速米機調(diào)控示意圖；附圖2為多臺變速米機調(diào)控示意圖。
圖中1、變頻器2、米機3、電機4、上位計算機具體實施方式
本發(fā)明提出的可變速米機的調(diào)控方法，其主要的發(fā)明點是用變頻技術來調(diào)控米機工作電機的轉(zhuǎn)速，使工作電機的調(diào)速變得十分方便易行；其主要做法是在工作電機3的電源輸入端前置一個帶計算機芯片的變頻器1。
可變速米機生產(chǎn)過程中的實際控制方法可以分為兩種形式一是單機控制；二是多機組合控制。
其中單機控制方法是首先由變頻器1啟動工作電機3，在某一電流頻率下，以某一設定的轉(zhuǎn)速運行，使加工以后符合特定精度、光潔度要求的米粒由米機出口流出；其次是取樣檢驗，即每間隔一段時間，從米機出口抽米樣檢驗出含碎米率，與該品種米由試驗室小型試驗中測得的在特定的精度、光潔度條件下的最低碎米率(或最高整精米率)進行對比判別，如達到合格數(shù)據(jù)范圍，則可使米機繼續(xù)按原轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)；其三，如檢驗判別后發(fā)現(xiàn)檢驗數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)差距超過允許值，此時必須通過變頻器1調(diào)低或調(diào)高輸出頻率及相關參數(shù)，使工作電機3的轉(zhuǎn)速變成最佳轉(zhuǎn)速，也就是使米機進入最佳工作狀態(tài)。
其二是多機組控制，由于考慮到目前精潔米生產(chǎn)進程中都采用“多機輕碾”的工藝進行大米加工，同樣一臺米機，加工同一種大米但安置在不同工序時其米輥的轉(zhuǎn)速也是不一樣的。因此本發(fā)明人在采用變頻控制技術時，除在每一臺米機2的工作電機3電源輸入端前置一臺變頻器1以外，同時設置一臺能專門高速采集各個單臺變頻器工作參數(shù)的上位計算機機4，由此組成一個由一臺(或多臺)上位計算機控制的多機組合的米機開糙、碾白、拋光系統(tǒng)。
其中每臺單機的調(diào)控方法與前述控制方法相同；但每臺單機將有關數(shù)據(jù)輸送到上位計算機以后則由上位計算機根據(jù)三臺單機的實際工作狀態(tài)及要求進行指令調(diào)控。之所以需要進行這種調(diào)控其理由是將目前大米加工中采用的“多機輕碾”工藝實際上是將大米糠皮的全部碾削磨擦過程分為開糙、碾白、拋光三工序，由于各工序的作用不同，分配給各工序的碾削任務量也不同。如以三臺米機組成的米機生產(chǎn)線為例來講，我們分配的碾削任務如下首臺米機主要承擔的任務是開糙碾白，假設其碾削任務是總碾削量的53％；第二臺米機的主要任務是碾白拋光，假設其碾削量是總碾削量的45％；而最后一臺米機的主要任務是拋光，其碾削任務是總碾削量的2％，由于我們是按照三工序碾削任務分配而分別確定的每一臺電機的轉(zhuǎn)速，在實際操作中是否合理？是不是最佳？其實際效果在米出來以前是無法得知的。我們只能在實際運行以后才能知道，由于所加工稻米原料和成品質(zhì)量要求的多樣性，實際運行后每個工序的實際碾削量與事先分配的碾削量會有一些差距，因此對這三臺米機來講對它們各自的調(diào)控也是多變且相互關聯(lián)的。為適應這種多變矛盾的實際調(diào)控要求，本發(fā)明人認為采用上位計算機控制下的，由變頻器調(diào)控的米機才是科學、合理和可行的。
本發(fā)明人對使用該項調(diào)控技術的試驗表明，使用該技術與其它改進技術配合，可降低碎米率3.5％左右，年產(chǎn)1萬噸大米可新增利潤35萬元左右(以整碎價差1元/公斤計)，全國年產(chǎn)大米1億噸以上，以50％的企業(yè)采用此項技術計算，每年可新增利潤17.5億元以上，經(jīng)濟效益是十分可觀的。
權(quán)利要求
1.一種可變速米機的調(diào)控方法，其特征在于在工作電機(3)的電源輸入端前設置一個含有計算機芯片的變頻器(1)，由此組成一個受變頻器控制的可變速米機調(diào)控系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可變速米機的調(diào)控方法，其特征在于所述的米機調(diào)控系統(tǒng)的控制方式如下其一是由變頻器(1)啟動工作電機(3)，以某一設定的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，并由工作電機(3)帶動米機(2)工作使加工以后符合特定精度、光潔度要求的米粒由米機(2)出口流出；其二是取樣檢驗，即每間隔一段時間，從米機出口抽米樣檢驗含碎米率，與由試驗室得出的在特定精度、光潔度下的最低碎米率進行對比，合格后即保持原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運轉(zhuǎn)；其三，根據(jù)檢驗對比中得出的不合格結(jié)果，通過調(diào)整變頻器(1)中的相關參數(shù)，從而調(diào)整和找到工作電機(3)最佳轉(zhuǎn)速，使整個生產(chǎn)控制系統(tǒng)達到理想工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可變速米機的調(diào)控方法，其特征在于在由多臺米機(2)串并聯(lián)組成的控制系統(tǒng)中，其控制方案是在每臺米機(2)的工作電機(3)的電源輸入端前置一臺變頻器(1)，并讓這多臺變頻器(1)分別與一臺或多臺含有專門程序的上位計算機(4)并聯(lián)，組成一個由多臺米機、多臺變頻器和上位計算機(4)組合的變頻調(diào)控系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可變速米機的調(diào)控方法，其特征是在工作電機的電源輸入前端設置一含有計算機芯片的變頻器，由此組成受變頻器控制的可變速米機的調(diào)控系統(tǒng)；其具體的調(diào)控方法是首先通過變頻器以一定頻率啟動工作電機，帶動米機工作，生產(chǎn)出符合特定精度、光潔度的米粒；而后每間隔一定時間抽取生產(chǎn)出的米樣，將其與由試驗室取得的在特定精度、光潔度下的最低碎米率進行對比，在合格情況下即保持米機按原轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)；在不合格情況下則應調(diào)整變頻器中的相關參數(shù)—即變換輸入電流頻率，使電機處于理想轉(zhuǎn)速，保持米機處于最佳工作狀態(tài)。在多臺米機串聯(lián)工作狀態(tài)下，可以讓每臺米機電動機前的多臺變頻器分別與一臺或多臺上位計算機并聯(lián)，組成由多臺米機多臺變頻器及計算機組合的變頻調(diào)控系統(tǒng)。
文檔編號H02M5/44GK1460557SQ03124549
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者周和平 申請人:周和平