专利名称：可变速米机的调控方法
技术领域：
本发明涉及一种可变速米机的调控方法，属大米生产过程的控制方法类，尤其适合精洁米生产的过程控制。
背景技术：
米机是大米加工企业的最主要的设备。我国粮食行业评价米机性能优劣的主要指标为1经济性，在加工某一特定稻料时，在保证成品达到一定加工精度、光洁度等质量指标的前提下，含碎米率低(或整精米率高)，产量高者为优，反之为劣；2适用性，即同一米机加工不同种原粮，安置在不同工序时，能保持或基本保持稳定的经济性者为优，反之为劣。
本发明人通过三十多年对稻米生产工艺及生产机械的深入了解和研究，认为目前大米加工中所要达到的各项指标精度、光洁度、含碎米率(或整精米率)、产量，受三方面因素的影响。
其一，指标中的精度、光洁度等质量要求既取决于国家或行业制定的各等级米产品的标准，更取决于委托加工方及最终消费者的认可。
其二，取决于所加工稻米的原料产地、品种、品质、含水量、新鲜度及所使用的米机的加工工序；也就是说由于稻米原料的不同产地、不同品种、不同品质、不同含水量、不同新鲜度及不同加工工序，在使用同一台固定转速米机进行加工时，所能得到的上述指标的实际结果是不同的。
其三，事实上不同稻米原料、不同成品质量要求(精度、光洁度、含碎米率或整精米率)、不同产量以及米机所在的不同加工工序等均与米机的转速密切相关。
多年来，为了适应不同稻米原料品质、不同产成品质量要求以及不同加工工序，为了提高大米生产厂家的经济效益，大米机械生产厂家及众多发明人在米机的内部结构及性能上提出了不少改进方案，取得了一定成效。但对如何提高同一台米机的适用性方面研究进展不大为了改变米机转速，有的厂采用更换电机皮带轮或采用调速电机或采用机械式减速器的方法。但这3种方法存在着明显的缺陷更换30KW以上电机(一般日产80吨大米加工厂的电机都在30KW以上)的皮带轮，如没有专门的起重吊装等设备无法操作，劳动强度大，且不可无级调速，事实上行不通；采用机械调速电机，体积大，能耗大，故障多，很不经济，事实上也不可行；采用减速器，体积大，不可无级调速，调速范围小，故障多，能耗大，也不可行。故最终几乎所有米厂的所有米机都只采用一个固定的转速。目前通常情况是对某一类稻米原料加工效果比较理想的固定转速的米机，而对另一类的加工效果则不理想，不得不迫使大米加工企业频繁更换米机，但始终找不到一种能适应各种稻米原料的理想米机。
因此，如何提高米机的适用性，在保证米产品的精度及光洁度的前提下，尽可能降低含碎米率，提高整精米率，同时保证较高的产量，这已经成为大米机械生产厂家和使用厂家的一种共同期盼。
技术内容鉴于米机转速对大米生产不同加工工序、不同稻米原料品质、不同产成品质量要求的多项性能指标有重要影响，因此如何使电机转速由一个固定转速经济可行地变为可随机无级调速是本发明的关键。
为了达到上述发明目的，本发明人提出的可变速米机的控制方法，其特征在于在工作电机3的电源输入端前设置一个含有计算机芯片的变频器1，由此组成一个受变频器控制的可变速米机调控系统。
所述的米机调控系统其控制方式其一是在事先设定输出频率的情况下，由变频器启动工作电机按设定转速，电机3带动米机2工作，使加工后符合特定精度、光洁度要求的米粒由米机出口流出；其二是取样检验，即每间隔一段时间从米机出口抽米样检验含碎米率，与由试验室得出的在特定的精度、光洁度下的最低含碎米率进行对比，合格后即按原输出频率和设定转速保持继续加工状；其三，根据检验对比中得出的不合格结果，通过调整变频器1输出频率及相关参数，从而调整和找到工作电机3最佳转速，使整个生产系统达到理想工作状态。
在由多台米机串联组成的控制系统中，其控制方案是在每台米机3的工作电机1的电源输入端前设置一台变频器1，并由这多台变频器1分别与一个上位计算机4并联，组成一个多台米机、多台变频器和一台计算机组合的变频调控系统。
所述取样、检验、对比和电机转速调控等既可以是人工进行，也可通过专门仪器自动进行。
根据以上技术方案设计的这种可变速米机的调控方法，由于在工作电机电源输入端增设了一个变频器，通过改变输出电流频率可十分有效方便地调控米机工作电机的转速，这种控制方法既避免了更换皮带轮带来的繁锁劳动，也避免了采用调速电机或机械式减速器存在的问题；同时，由于采用变频器进行变速，为多台米机组成的组合生产线实现系统调速和计算机控制创造了良好条件，还大大节约了能耗，减轻了操作维护的难度。
附图1为单台变速米机调控示意图；附图2为多台变速米机调控示意图。
图中1、变频器2、米机3、电机4、上位计算机具体实施方式
本发明提出的可变速米机的调控方法，其主要的发明点是用变频技术来调控米机工作电机的转速，使工作电机的调速变得十分方便易行；其主要做法是在工作电机3的电源输入端前置一个带计算机芯片的变频器1。
可变速米机生产过程中的实际控制方法可以分为两种形式一是单机控制；二是多机组合控制。
其中单机控制方法是首先由变频器1启动工作电机3，在某一电流频率下，以某一设定的转速运行，使加工以后符合特定精度、光洁度要求的米粒由米机出口流出；其次是取样检验，即每间隔一段时间，从米机出口抽米样检验出含碎米率，与该品种米由试验室小型试验中测得的在特定的精度、光洁度条件下的最低碎米率(或最高整精米率)进行对比判别，如达到合格数据范围，则可使米机继续按原转速运转；其三，如检验判别后发现检验数据与试验数据差距超过允许值，此时必须通过变频器1调低或调高输出频率及相关参数，使工作电机3的转速变成最佳转速，也就是使米机进入最佳工作状态。
其二是多机组控制，由于考虑到目前精洁米生产进程中都采用“多机轻碾”的工艺进行大米加工，同样一台米机，加工同一种大米但安置在不同工序时其米辊的转速也是不一样的。因此本发明人在采用变频控制技术时，除在每一台米机2的工作电机3电源输入端前置一台变频器1以外，同时设置一台能专门高速采集各个单台变频器工作参数的上位计算机机4，由此组成一个由一台(或多台)上位计算机控制的多机组合的米机开糙、碾白、抛光系统。
其中每台单机的调控方法与前述控制方法相同；但每台单机将有关数据输送到上位计算机以后则由上位计算机根据三台单机的实际工作状态及要求进行指令调控。之所以需要进行这种调控其理由是将目前大米加工中采用的“多机轻碾”工艺实际上是将大米糠皮的全部碾削磨擦过程分为开糙、碾白、抛光三工序，由于各工序的作用不同，分配给各工序的碾削任务量也不同。如以三台米机组成的米机生产线为例来讲，我们分配的碾削任务如下首台米机主要承担的任务是开糙碾白，假设其碾削任务是总碾削量的53％；第二台米机的主要任务是碾白抛光，假设其碾削量是总碾削量的45％；而最后一台米机的主要任务是抛光，其碾削任务是总碾削量的2％，由于我们是按照三工序碾削任务分配而分别确定的每一台电机的转速，在实际操作中是否合理？是不是最佳？其实际效果在米出来以前是无法得知的。我们只能在实际运行以后才能知道，由于所加工稻米原料和成品质量要求的多样性，实际运行后每个工序的实际碾削量与事先分配的碾削量会有一些差距，因此对这三台米机来讲对它们各自的调控也是多变且相互关联的。为适应这种多变矛盾的实际调控要求，本发明人认为采用上位计算机控制下的，由变频器调控的米机才是科学、合理和可行的。
本发明人对使用该项调控技术的试验表明，使用该技术与其它改进技术配合，可降低碎米率3.5％左右，年产1万吨大米可新增利润35万元左右(以整碎价差1元/公斤计)，全国年产大米1亿吨以上，以50％的企业采用此项技术计算，每年可新增利润17.5亿元以上，经济效益是十分可观的。
权利要求
1.一种可变速米机的调控方法，其特征在于在工作电机(3)的电源输入端前设置一个含有计算机芯片的变频器(1)，由此组成一个受变频器控制的可变速米机调控系统。
2.如权利要求1所述的一种可变速米机的调控方法，其特征在于所述的米机调控系统的控制方式如下其一是由变频器(1)启动工作电机(3)，以某一设定的转速运转，并由工作电机(3)带动米机(2)工作使加工以后符合特定精度、光洁度要求的米粒由米机(2)出口流出；其二是取样检验，即每间隔一段时间，从米机出口抽米样检验含碎米率，与由试验室得出的在特定精度、光洁度下的最低碎米率进行对比，合格后即保持原转速继续运转；其三，根据检验对比中得出的不合格结果，通过调整变频器(1)中的相关参数，从而调整和找到工作电机(3)最佳转速，使整个生产控制系统达到理想工作状态。
3.如权利要求1所述的一种可变速米机的调控方法，其特征在于在由多台米机(2)串并联组成的控制系统中，其控制方案是在每台米机(2)的工作电机(3)的电源输入端前置一台变频器(1)，并让这多台变频器(1)分别与一台或多台含有专门程序的上位计算机(4)并联，组成一个由多台米机、多台变频器和上位计算机(4)组合的变频调控系统。
全文摘要
本发明涉及一种可变速米机的调控方法，其特征是在工作电机的电源输入前端设置一含有计算机芯片的变频器，由此组成受变频器控制的可变速米机的调控系统；其具体的调控方法是首先通过变频器以一定频率启动工作电机，带动米机工作，生产出符合特定精度、光洁度的米粒；而后每间隔一定时间抽取生产出的米样，将其与由试验室取得的在特定精度、光洁度下的最低碎米率进行对比，在合格情况下即保持米机按原转速运转；在不合格情况下则应调整变频器中的相关参数—即变换输入电流频率，使电机处于理想转速，保持米机处于最佳工作状态。在多台米机串联工作状态下，可以让每台米机电动机前的多台变频器分别与一台或多台上位计算机并联，组成由多台米机多台变频器及计算机组合的变频调控系统。
文档编号H02M5/44GK1460557SQ03124549
公开日2003年12月10日 申请日期2003年6月16日 优先权日2003年6月16日
发明者周和平 申请人:周和平