矿用带式输送机恒功率调速控制策略研究

矿用带式输送机在运输过程中会因煤流量不稳定而使输送带上出现轻载甚至空载状态,由此会造成电量大量浪费,针对上述问题,提出带式输送机恒功率调速控制策略。通过可智能调节速度的模糊控制器的设计,以及调速策略的仿真模拟分析表明：恒功率调速策略能够提高驱动电机的功率因数,实现带式输送机的智能调速,避免电能的浪费,同时还可以提高控制系统的稳定性。     

基于ADAMS的带式输送机输送带动特性仿真分析

针对某带式输送机,利用ADAMS动力学仿真软件分别用两种方法建立了输送带的模型并且建立了带式输送机的总机简化模型。通过仿真,得到了带式输送机在不同输送带的建模方式下,启动状态下机头驶入处动张力的变化规律。从而得出,其中一种柔性带块拟合建立输送带模型比另外一种刚性带块拟合建立输送带模型更适合,且更准确的对带式输送机的动态特性进行分析。     

带式输送机时变负载驱动特性的研究

随着带式输送机向长距离、高速度等方向发展,对其动态特性的研究极其重要。在输送机复杂驱动特性的研究领域中,将负载转矩理想地简化为恒定值,却忽略了电机转速和转矩是随负载力矩的改变而实时变化。针对此问题,首先在RecurDyn中基于Voigt输送带模型建立重锤式带式输送机动力学模型;然后利用Simulink搭建异步电机矢量控制模型;最后利用多领域协同仿真思想,用电机驱动带式输送机,将输送机的负载转矩反馈给电机形成闭环控制使其启动至稳定运行,对其电流与动态特性进行分析。研究结果表明：该模型输出的电机磁链和转速达到设定的期望值,相对误差分别为0.01%和1.29%,从而精准地控制带式输送机的启动,证明其运行规律符合实际运行工况,为带式输送机的机电一体化系统设计提供一种行之有效的研究方法与依据。     

高效多用卷带机设计与应用

文中在分析目前带式输送机输送带安装与回收存在问题的基础上，论述高效卷带机应用的重要性。设计研制了一种多用途高效卷带机，可以实现卷轴重复利用、卷轴转速调节、多种带宽输送带卷制。与以往的研究相比，该装置采用与叉车车架集成式设计，利用叉车的机动性实现卷带机的移动，结合叉车起升机构实现输送带卷制。工程应用结果表明，高效多用卷带机大幅度提高了地面带式输送机输送带的安装与回收效率，有效减少了设备停机时间，实现了输送带的定制化卷收。     

带式输送机软启动设计及功率平衡的分析

针对长距离带式输送机启动冲击大、电机间驱动力不均匀的问题,通过对输送带启动曲线和电机间功率平衡两方面进行分析,提出了三角形与抛物线组合"S"形启动曲线及以变频调速的方式实现电机间功率平衡;同时对变频矢量控制的原理进行分析,为变频调速的设计提供了理论基础。     

带式输送机组合式变频双电机驱动系统研究与应用

针对一些大型煤矿因采用大运量、长运距的双电机驱动带式输送机,而带来运输过程中的启停负荷、输送带张力、电机功率等变化幅度大等特点。采用PLC控制器对高压变频传动过程进行控制,以此保证煤矿带式输送机正常高效安全运行。通过对设计的带式输送机组合式变频双电机驱动系统进行测试,得到主电机和从电机具有基本相同的技术参数,对于实现矿井安全高效生产具有一定的现实意义。     

采用变频控制的承载侧中部驱动带式输送机

通过某矿主斜井带式输送机的实际计算数据和张力曲线,说明了中部驱动方式对大型主斜井带式输送机输送带和电机选型的影响。对比CST、调速型液力偶合器和变频启动三种常用的软启动方式的优劣,说明变频启动方式的整体优势较明显。借鉴并应用Harrision曲线和Dodoge曲线理论,结合实例给出了启动时的速度和加速度曲线。列举采用中部驱动带式输送机应注意的一些问题。     

带式输送机起动与加载过程建模仿真

带式输送机启动和加载过程受力变化剧烈,产生过大拉应力会对输送带使用寿命造成影响,因此需要研究加载和起动过程的动力学特性。基于此,以输送带的粘弹性力学模型为基础,建立综合考虑输送带运行阻力、相对垂度、初始张力共同影响下的起动过程动力学模型,并以此为依托,建立持续加载过程中的基于载荷变化的时变系统动力学模型,研究带式输送机在实际运行过程中输送带上各段速度、加速度、动张力变化情况。最后,应用Simulink软件搭建动力学模型并结合NI CompactRIO-9038嵌入式系统做实时仿真,通过对比分析仿真结果与实际工况,验证了实时仿真与模型仿真结果的一致性。本文建立的模型为分析带式输送机起动和加载过程中的动力学特性提供了依据,建立的实时仿真模型为带式输送机控制策略开发提供了实时验证平台。     

多级带式输送机联合调速系统

在煤炭生产中,为了适应复杂巷道内煤炭的运输要求,通常采用在不同区段布置多条输送机,组成多级带式输送机联合运输系统,现有的联合调速系统主要是通过带速传感器对输送带的带速进行监测,然后根据监测到的端部的输送机系统的载荷和运输速度,利用PID控制实现对系统中其他输送机工作状态的调节,但现有带式监测系统可靠性低,极易受到输送带运输过程中的冲击和波动的影响,严重影响煤炭的运输效率。提出了基于RBF的多级带式输送机联合调速系统,应用新的带式监测系统实现对输送带运行状态的精确监测,依据RBF神经网络调节系统完成对多级输送机系统运行的联合控制,极大地提升了输送机系统运行的可靠性和物料输送效率。     

技术文摘专栏

长距离带式输送机输送带的动态特性仿真 【摘要】：基于AMESIM软件建立了长距离带式输送机输送带的动态仿真模型在满载、正弦加速度可控启动和不同启动时间条件下对60km长距离带式输送机进行了动态仿真得出了长距离带式输送机在4种启动时间下机头驱动滚筒输送带奔入点与机尾滚筒输送带处的张力变化规律仿真结果显示延长启动时间可显著降低机头驱动滚筒输送带奔入点与机尾滚筒输送带处的张力同时得出了输送带动态特性随启动时间增长的非线性变化规律     

关于DTC80型带式输送机多电机变频器功率平衡的仿真分析

为研究DTC80型带式输送机多电机变频驱动的协调能力、功率平衡特性,利用MATLAB软件,建立了DTC80型带式输送机多电机变频驱动系统仿真模型,分析了三台异步电机之间功率平衡问题.仿真分析结果表明,该变频驱动系统可实现带式输送机的S形功率曲线,电机之间功率输出可实现较好的平衡控制.     

带式输送机运行过程动态优化控制设计及实验研究

为解决当前带式输送机在变频调速过程中无法保证设备安全性的问题，在对带式输送机能耗分析的基础上，提出了采用渐消记忆递推最小二乘法对带式输送机的能耗参数进行预测，采用两层结构的动态优化控制器对输送带的带速进行最优化控制，通过构建实验系统的方式验证了动态优化控制的节能效果和安全性。     

煤矿带式输送机多机驱动功率平衡控制系统研究

随着煤矿产业的快速发展,越来越多的带式输送机被应用于煤矿生产中。将把采用交流异步电动机和变频调速驱动系统的多电机驱动带式输送机作为研究对象,分析带式输送机的系统结构,通过建立三相异步电机矢量控制模型,对带式输送机多机驱动功率平衡控制方法进行研究。     

带式输送机变频调速技术的分析与应用

为解决带式输送机功耗高、输送带磨损严重等问题,在对18204工作面输送机的运行状况分析的基础上,对带式输送机进行变频调速系统优化。利用两级控制模式对2台电动机进行"交-直-交"变频改造后,输送机可根据实际荷载对运行速度进行调整,并实现自动隐患报警。实践证明:输送机变频调速改装后,日耗电量由29 000 kW·h降至20 000 kW·h左右,约节省功耗31%。     

长距离运输带式输送机张紧力控制装置设计应用

带式输送机是煤矿井下主要运输设备之一,其自动化程度决定着煤炭运输效率的高低。煤矿井下长距离带式输送机运行工况复杂、负载大,导致输送带弹塑形变形大,因此需采用张紧装置给输送带一定张紧力,以确保其正常使用。根据带式输送机工作特点,综合变频控制、扭矩控制方式,构建一种张紧力控制装置。该装置采用张力传感器对输送带实际张紧力进行实时监测,且PLC及变频器可对张紧力进行分析并控制电机运行,实现张紧力调节。构建的张紧力控制装置结构简单、便于维护,现场应用后可满足带式输送机张紧控制需要,能够提升设备运行的可靠性。     

带式输送机变频智能驱动控制系统的设计应用

带式输送机是煤矿井下担负原煤运输的重要机电设备.针对带式输送机电机启动运行时电能消耗大,无法满足节能高效的问题,在分析传统控制方式运行的基础上,基于运输煤量与功率制定控制策略,确定了采用高效变频控制技术对带式输送机控制改造升级的方案.系统通过应用试验,实现了带式输送机智能变频驱动控制,达到了节能减排效果,为带式输送机控制系统的变频改造提供参考.     

输送机智能张紧系统的优化研究

针对目前带式输送机张紧装置所存在的启动冲击大、张力控制滞后大,导致输送机经常出现打滑、跑偏异常的状况,提出了一种新的带式输送机智能张紧系统.该系统以永磁同步电机变频调速系统为核心,通过对关键点上输送带张力的监测,精确判断输送机的状态,可实现快速调节,满足输送机在不同阶段正常运行的需求.根据实际应用表明,该控制系统能够将张紧装置的反应时间降低约60％,将张力调整的精确性提升73.3％,对确保输送机的运行安全具有十分重要的作用.     

长距离带式输送机多电机驱动控制系统的仿真研究

针对长距离带式输送机多电机驱动系统启动、运行易出现波动、不平稳现象的问题,提出了采用闭环直接转矩变频控制技术控制多电机驱动系统,并以山西某煤矿6km带式输送机为原型,提出合理的多电机布局方式,借助AMESim、Simulink联合仿真系统,对所选控制技术进行建模仿真,结果可知,闭环直接转矩变频控制技术能有效改善多电机驱动的长距离带式输送机启动、运行过程中波动大、不平稳的问题.     

带式输送机虚拟样机设计研究

创新地将虚拟样机技术运用于带式输送机设计,提出用有限的离散带块单元来仿真连续输送带的设计方法;通过带式输送机系统简化、3D样机建模、样机装配、施加载荷约束等设计步骤,最终建立了基于虚拟设计软件ADAMS的简化带式输送机虚拟样机;并对样机进行了起动和正常运行的工况模拟,其运动学和动力学结果和实际工况相符。     

带式输送机系统的动态分析

通过介绍带式输送机的动态设计理论,采用离散模型法建立了带式输送机的动态模型,把输送带看成是Kelvin-Vogit模型,建立带输送机动力学方程,并采用Wilson-θ法进行了求解。以此为基础,利用MATLAB进行计算仿真,得出了带式输送机的最佳启动时间。