带式输送机变频调速节能控制系统研究

针对某矿带式输送机电能浪费严重的问题,设计了带式输送机变频调速节能控制系统。该系统应用BP神经网络建立带式输送机煤流量、输送带速度和电能消耗的节能模型;基于遗传算法和神经网络对模型参数进行优化,得到了煤流量和输送带速度的最优匹配关系;利用模糊控制算法实现了带式输送机变频调速的节能运行。实际应用表明,该系统可根据煤流量大小调节输送带速度,节能效果显著。     

矢量控制的带式输送的动力学仿真

采用长距离、大带宽、大运量、高带速的带式输送机输送散装物料己成为带式输送机发展的主流。采用有限元分析法建立输送带的动力学模型,并采用Matlab/Simulink建立具有反馈作用的异步电机矢量控制仿真模块。对建立的带式输送机的动力学数学模型在Simulink中建立仿真模型,构建带式输送机的闭环控制仿真,以便更真实地反映实际系统。     

带式输送机张紧系统自适应控制策略研究

科技的进步导致对能源需求量增长,长距离、大运量带式输送机的增量越来越大。张紧系统是带式输送机的重要组成部分,输送带保持合理的张力范围是保证煤矿安全生产和带式输送机稳定运行的关键。通过对输送带驱动系统建立力学模型,得到输送带驱动不打滑最小张力,并通过与保持托辊间输送带合理下垂张力比对,得到输送带最小张力计算方法;并根据带式输送机运行过程分析,得出输送带张紧系统自适应控制策略工作环境及其控制方法,建立了基于模糊PID控制的输送带张力控制模型;通过Simulink对张紧系统自适应控制模型仿真,得到不同载荷下张紧力响应曲线。所建立张紧系统自适应控制方法响应快、超调小,能够满足输送带时变载荷自适应调节的使用需求。     

基于超声波的带式输送机多点煤流量监测系统设计

针对高带速、大运量矿用带式输送机煤炭瞬时流量难以实时准确测量的问题,设计了一种基于超声波的带式输送机多点煤流量监测系统,介绍了系统硬件、软件及煤流量检测算法设计。该系统利用超声波传感器和速度传感器获取带式输送机高速运行下的煤高、煤堆截面积、输送带速率等参数信息,并利用煤流量检测算法对数据进行拟合分析,计算出煤流量。测试结果表明,该系统能对输送带煤流量进行准确测量,测量精度达到91%。     

基于液压感知的带式输送机煤流量检测系统

针对煤矿生产过程中带式输送机煤流量难以实时、精确测量的问题，利用STM32芯片和W5500芯片，实现了采用液压感知技术对矿井带式输送机煤流量进行实时检测的方法。首先，利用液压缸和压力传感器测量得到传送带上的物料负载量并进行处理和传送；然后，利用光电编码器测量传送带带速；最后，依据模型计算得到传送带上的物料流量。实验结果表明，该方法实现了带式输送机煤流量的实时检测，检测精度为90%，证明了基于液压感知和有限元分析计算煤流量的正确性，为带式输送机变带速控制奠定基础。     

基于超声阵列的输送带动态煤量检测系统

输送带动态煤量检测是实现顺煤流启动和自动调速等多级带式输送机能耗优化措施的基础和关键。针对现有基于超声波的煤量检测方法精度较低、多超声波传感器之间易受干扰等问题,设计了基于超声阵列的输送带动态煤量检测系统。利用超声波测距原理,通过超声阵列实时检测各超声波传感器阵元对应检测点的煤料高度,采用横截面切片法计算单位时间内输送带上通过煤料的总体积,结合煤料堆积密度计算输送带实时煤流量及总煤量。为降低同频声波串扰及超声波在井下恶劣环境中衰减带来的误差,选用10路中心频率不同的超声波传感器阵元,布置为2×5线性阵列形式,通过多行超声波传感器对采集的煤高数据进行补偿,以提高煤高数据检测准确性。实时性分析结果表明,超声阵列检测速度在理论上满足带速为5 m/s的带式输送机煤量检测要求。实验结果表明：在0.125,0.170 m/s带速下,规则物料体积检测的平均相对误差分别为4.99%,5.16%;模拟实际工况条件下,煤量检测的平均相对误差为5.56%。在低带速状态下,该系统对规则物料和煤料的测量准确度达94%以上,基本实现了输送带动态煤量实时准确检测,满足带式输送机煤量检测需求。     

模糊控制在多级长皮带联合调速节能系统中的应用

多级长皮带联合调速节能系统是为降低带式输送机空载、半载恒速运行造成的电能浪费而设计的控制系统。它采用二维模糊控制算法同时控制多条带式输送机牵引电动机的转速,使得每台带式输送机带速与运量都能合理匹配,实现运输系统的整体节能。本文着重介绍本节能系统中二维模糊控制算法的设计。     

多级长皮带联合调速节能系统的设计

目前煤矿企业的带式输送机不论物料多少均恒速运行,造成了电能浪费,针对此情况本文设计了多级长皮带联合调速节能系统,该节能系统可根据带式输送机的实时运量调整带速,使运量与带速优化匹配。本文在可行性分析的基础上阐述了该节能系统的整体设计理念,并参照国标计算了节能效果。     

AMT驱动带式输送机的建模与仿真

研究带式输送机优化速度特性,针对带式输送机驱动装置效率低、物料运量不可变、造价高的问题,根据电控机械式自动变速器传动效率高、实现有级调速、成本低.为了提高系统的传动效率,改进驱动装置,提出一种以AMT作为传动系统,通过电子控制单元的操作实现自动驱动带式输送机进行起动的方案.分析方案的可行性,建立了AMT和带式输送机的动力学模型.利用Matlab工具,建立了AMT驱动带式输送机的仿真模型,并对起动过程进行仿真.仿真结果表明,使输送带的最大加速度和速度满足要求,且方案能保证离合器的优化特性,提高了传动效率,的确为方案的实现提供了理论支持.     

煤矿双电机驱动带式输送机的能耗建模与参数辨识

带式输送机运行过程中的能耗与原煤运量和带速关系密切,根据运量优化带速,对于输送机节能运行有重要意义.本文面向煤矿双电机驱动带式输送机节能运行,研究能耗建模和参数辨识方法.首先,根据双电机驱动模式,建立基于电机动态模型的输送机能耗模型;然后,根据电机电流、转速和运量的测量数据,建立基于磁链观测器和递推最小二乘的参数辨识方法;最后,通过仿真实验说明所提方法的有效性.