三电动机驱动圆管带式输送机启动控制方法

针对圆管带式输送机头部双电动机驱动、尾部单电动机驱动的工况,考虑输送带黏弹性力学特征,以Kelvin-Voigt模型为基础,在AMESim软件中建立了圆管带式输送机输送带-驱动滚筒部分离散模型;在三相异步电动机直接转矩控制基础上,研究了三电动机驱动系统功率平衡控制原理,提出了一种主电动机速度给定、2台从电动机转矩给定的圆管带式输送机启动控制方法;通过Matlab/Simulink仿真及圆管带式输送机综合试验台测试研究了基于该方法的圆管带式输送机启动过程,结果表明该方法可实现圆管带式输送机平稳启动,启动过程中头部主电动机与头尾部从电动机输出转矩基本相等,启动4s后负载差值几乎为0。     

中间卸载式长距离带式输送机驱动控制策略

针对中间卸载式带式输送机在卸载滚筒的驱动控制不当时可能出现滚筒打滑、跳带、输送带松弛、物料堆积、中部和头部电动机功率负载不平衡等问题,提出利用Belt Analyst软件对2种中间卸载式输送机驱动控制方案进行仿真,并通过比较得出最优的多电动机协调方案:离主控制较近的驱动采用扭矩跟踪,相距较远的采用速度跟踪并延迟启动,延迟启动条件设为检测到2%额定带速较合理。为更好地减小输送带的动张力和消除输送带的黏弹性振动,分析比较了匀加速、组合匀加速、组合摆线、组合抛物线等4种速度控制方式的控制曲线和动载荷,得出合理的启动曲线应具有的特征:启动的时间足够长,以保证启动加速度小于规定的加速度;启动加速度较小且没有突变,因为动张力的大小主要取决于加速度最大值。     

带式输送机双机驱动控制系统设计

针对现有带式输送机双机驱动系统采用液力偶合器、液体黏性传动装置等驱动方法导致效率低,且难以保证双电动机速度同步、功率平衡等问题,提出了一种基于直接转矩控制策略的带式输送机双机驱动控制系统的设计方案。该系统采用一整流、两逆变组合式变频器驱动带式输送机,为主从控制方式,主机依据2台电动机额定输出功率比调整输出转矩,从而使系统可以给定转速稳定运行。仿真结果表明,该系统实现了带式输送机双机转速、转矩的同步控制,且功率平衡,具有良好的动静态性能。     

带式输送机多机变频驱动功率平衡控制研究

针对多机驱动带式输送机在负荷变化、加减速过程中极易出现因功率不平衡而造成电动机过载甚至损坏等问题,依据转矩分配原则推导出电动机转矩分配公式;采用变频驱动的主从控制方法,主机为速度、磁链闭环的矢量控制,从机为速度级联下的转矩控制,主、从机在转矩分配给定情况下进行转矩闭环控制;建立了功率平衡控制系统模型,并给出了双电动机拖动功率平衡控制系统结构。Matlab仿真结果表明,在负荷变化、加减速过程中各电动机输出转矩可实现按比例分配,证明了功率平衡控制系统的有效性。     

带式输送机低速大转矩直驱滚筒控制方案

针对带式输送机主滚筒采用异步电动机配合液力偶合器的驱动方式存在效率低、启动冲击大等问题,提出基于外转子永磁同步电动机(PMSM)的带式输送机直驱滚筒控制方案。为实现低速大转矩控制,采用基于旋转坐标系直轴电流为零的矢量控制策略;针对低速运行时反电动势小、转子位置和速度估算精度低的问题,引入高频脉振信号注入法来估算转子位置及速度。建立直驱滚筒调速控制系统实验平台,进行了稳态特性测试、启动特性测试、负载特性测试,验证了PMSM直驱滚筒控制系统在0～90r/min转速范围内转矩响应快速,转速稳定可调,较好地满足了带式输送机低速大转矩的启动调速要求。     

多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法

针对多电动机驱动的大倾角带式输送机重载启动与停止时物料下滑或滚动等问题,建立了多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法,介绍了大倾角带式输送机总体控制模型、带式输送机的速度设定算法和功率平衡模糊PID参数自整定算法。应用结果表明,该模糊控制算法能够根据煤流量的实时变化自动调节带式输送机的运行速度,速度控制误差小于2%,功率控制误差小于2.5%,能使4台驱动电动机功率趋于一致,实现了四机驱动带式输送机可靠、安全、节能运行。     

带式输送机启动过程动力学仿真研究

在带式输送机启动控制优化问题的研究中,由于带式输送机的输送带是具有粘弹性的弹性体,在多种因素叠加作用下,启动过程中会引起输送带动张力急剧变化,系统可靠性大大降低.另外输送带动张力解析解表达式较为复杂,无法直观看出启动过程中输送带各点所受动张力.为解决上述问题,对带式输送机动张力表达式进行合理简化.利用Matlab对带式输送机在不同加速度启动情况下输送带各点受力情况以及启动过程中振动特性进行了仿真.提出一种新型的组合加速度启动曲线,用求偏导的方法确定了组合系数.上述启动方式降低了带式输送机启动过程所受到的动张力峰值,同时通过延长启动时间可以适当减小振动幅度,从而为带式输送机启动控制优化提供了依据.     

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。     

多机驱动带式输送机功率平衡控制方法

针对采用液体黏性软启动装置的多机驱动带式输送机在启动过程中各电动机功率不平衡的问题,提出了一种多机驱动带式输送机功率平衡控制方法:利用电流预测算法预测电动机电流,以提高控制响应速度;根据各电动机之间的预测电流偏差,通过比例微分控制算法调节液体黏性软启动装置所配用的控制泵给定频率,进而改变电动机电流,使各电动机电流差控制在一定范围内。现场应用结果表明,在带式输送机空载和重载启动时,该方法均能对电动机过大电流进行抑制调节,实现带式输送机平稳启动和功率平衡。     

带式输送机多电动机驱动系统转速同步控制方法

带式输送机多电动机驱动系统在生产过程中,如果发生个别电动机转速不同步现象,会造成输送带断裂及机电设备损坏,因此需要对带式输送机多电动机驱动系统进行转速协同控制。传统的偏差耦合控制方法具备较好的综合性能,但存在控制结构复杂、扩展能力差、启动及稳态运行过程中易受负载扰动导致转速偏差等问题。针对上述问题,提出一种带式输送机多电动机驱动系统转速同步控制方法。通过引入虚拟电动机,采用各电动机与虚拟电动机之间的间接耦合关系替代传统偏差耦合结构中电动机之间的直接耦合关系,简化了系统的同步补偿器模型,减小了各电动机间的同步偏差,实现了各电动机的同步控制。当电动机数量变化时,只需在虚拟电动机转速同步补偿器中加入新的转速变量即可,原系统的转速同步补偿器无需改变,增强了系统可扩展性能。分析结果表明：(1)系统启动阶段,改进偏差耦合结构中刚性连接与柔性连接电动机之间具备较好的同步性能。与传统偏差耦合结构相比,刚性连接电动机之间的同步偏差减少了4.0 r/min,使启动过程中主驱动滚筒具备良好的初始动力。(2)负载突变时,刚性连接电动机之间的同步偏差为1.7 r/min,刚性与柔性连接电动机之间的同步偏差平均值...