刮板输送机变频驱动控制系统优化设计应用

针对屯兰矿采用的刮板输送机在运行时存在启动,停机冲击大》首尾电机功率不平衡问题,以屯兰矿SGZ880/800型刮板输送机为研究背景,对刮板输送机变频驱动进行优化设计分析,给出了优化驱动方案,同时对空载》重载条件下,机头机尾功率差值及最大张力值进行研究分析,通过调节启动时间差来解决机头机尾电机功率不平衡现象,达到了机头机尾转速的调节的目的,为刮板输送机变频驱动提供参考.     

启动时间对双机驱动刮板输送机功率平衡影响

为了更好地解决刮板输送机在双电机驱动下的功率不平衡问题,采用模糊PID对控制器进行了设计。应用AMESim和MATLAB/Simulink建立了可控启动装置液压伺服控制系统联合仿真模型,分析了顺序启动机头和机尾启动时间差对双机功率平衡的影响。结果表明:顺序启动对双机驱动下功率不平衡现象有直接关系,随着双机驱动机头机尾启动时间差的逐渐增加,驱动过程的功率不平衡现象会先减弱后增大,当启动时间差为2s左右时可以明显改善功率不平衡现象。相比于PID控制,模糊PID控制在软启动过程能更好地改善双机驱动过程功率不平衡现象。因此,采用模糊PID控制策略,可以实现双电机驱动刮板输送机功率平衡的快速调节,具有较好的跟随性和鲁棒性。     

刮板输送机驱动功率不平衡分析及改进措施

马兰矿选煤厂针对该厂刮板输送机易出现驱动功率不平衡现象,通过研究了双机驱动时刮板输送机的负载特性曲线,同时基于MATLAB/Simulink软件建立刮板输送机仿真模型,分析了刮板输送机功率不平衡的影响因素。应用模糊PID控制技术有效改善了双电机驱动时刮板输送机由于电机的差异性引起的功率不平衡现象,保证了刮板输送机的正常平稳运行。     

双电机驱动刮板输送机电机功率不平衡分析及控制技术应用

采用Simulink软件对刮板输送机机头、机尾功率不平衡影响因素进行分析,并掌握负载、电机启动间隔对功率不平衡的影响。提出采用模糊PID控制技术对电机运行进行控制,现场应用后,该控制技术可显著改善机头、机尾电机功率不平衡问题,提高刮板输送机运行可靠性。     

卡链工况下综采刮板输送机链轮的动力学特性研究

针对刮板输送机的链轮与链条在啮合时出现卡链现象,导致出现链轮断裂、脱齿等异常情况,根据刮板输送机链传动系统的工作特性,通过建立刮板输送机链轮传动系统的等效动力学模型,对在输送机运行过程中链轮和链环的啮合动力学进行研究,分析在卡链工况下链轮的动力学特性,为优化链轮结构、提升链传动系统工作的可靠性和稳定性提供理论基础。     

刮板输送机链条张力检测系统研究

为了研究刮板输送机复杂工况下链条的力学特性,实现了刮板输送机运行过程中链条随机张力谱的在线监测,采用无线信号收发模块采集并存储检测数据,待试验结束后将数据统一导出并分析。试验结果表明:同一圆环链的两条直边张力出现明显不均等现象;采煤机截煤时,随落煤量增加靠近采煤侧一端链条张力明显大于采空侧链条张力。图像表明链条每经过一次链轮都会产生一次张力阶跃突变,时间间隔为空载运行周期的一半51 s,刮板输送机空载时下端运动阻力为16 k N,链条最大张力值为896 k N。研究结果为链条的设计和优化提供了理论依据。     

煤矿井下刮板输送机功率计算研究与应用

刮板输送机是煤矿井下机械化采煤关键的运输设备。刮板输送机上部有采煤机的牵引机构,为采煤机的运行提供轨道。刮板输送机侧面与液压支架联接,为支架的移动提供支点。刮板输送机功率计算是工作面输送设备配套选型的基础,刮板输送机功率的计算正确与否,直接影响着整个煤矿井下机械化采煤工作面输送设备的选型及设备的正常工作。本文对刮板输送机功率及链条强度计算作详细研究,并对国内某大型煤矿工作面刮板输送机选型配套进行验证。     

基于Adams的重型刮板输送机圆环链传动模拟分析

圆环链链条是刮板输送机最重要的组成部分,其运动特性直接影响刮板输送机的输送功率和效率。以SGZ 1000/3^*1000刮板输送机的链轮链环为研究对象,分析了重型刮板输送机圆环链传动的特点。采用SolidWorks软件对圆环链传动系统建模,运用Adams软件对链轮链环在不同工况下的啮合过程进行运动学和动力学仿真,分析了不同工况对刮板输送机圆环链传动系统的影响。结果表明,圆环链的变形和载荷的波动导致平环在啮合接触时发生相对滑动,这种滑动是链窝磨损的主要原因;不同的转速会影响圆环链传动的稳定性;在正常运行状况下,速度保持在1.8 m/s时链条传动较稳定。研究结果可为重型刮板输送机圆环链链条的优化设计提供重要理论依据。     

基于AMEsim的刮板输送机稳态运行时负载特性的分析

根据刮板输送机的实际工作特点,建立了输送机在稳定工况下的阻力数学模型,利用AMEsim仿真分析软件建立了刮板输送机工作时的动力学模型,对不同工况下刮板输送机的负载运行特性进行了分析。为降低刮板输送机运行时的冲击、提升刮板输送运行时稳定性提供理论依据。     

刮板输送机电动机功率平衡控制策略及仿真分析

为进一步提升刮板输送机的运输能力和可靠性,针对多电机刮板输送机功率不平衡问题,在对多电机刮板输送机技术参数研究的基础上,提出了多电机刮板输送机功率平衡控制策略和方案,并基于Simulink软件对神经网络的模糊控制策略对功率平衡控制效果进行仿真分析,为今后多电机刮板输送机的可靠、高效运行奠定基础。     

基于刮板输送机负载预测实现对采煤机智能调速控制

为了解决刮板输送机和采煤机在井下协同工作时,由于采煤机不正常运行,导致刮板输送机负载不稳定,从而极有可能出现的过载运行等问题,利用对刮板输送机的负载预测,提出在采煤机和刮板输送机之间协调控制的基本思路,并设计出一套采煤机调速控制系统。通过对该调速控制系统的工业性试验,验证了该系统调速结果的准确性,设计工作取得显著成效。     

刮板输送机变频调速控制系统研究

为了解决传统刮板输送机驱动系统功率不平衡、启动电流大的问题,以矿用SGZ1000/2000型刮板输送机为研究对象,对刮板输送机变频驱动系统进行设计,给出了变频电动机机械模型和基于SVPWM的直接转矩控制系统的变频电动机电学模型。通过仿真模拟,对优化后的驱动系统空载及满载机头机尾电动机输出转矩进行研究发现,优化后的驱动系统有效地解决了机头机尾电动机功率不平衡及启动电流较大的问题,可为刮板输送机驱动优化提供参考。     

刮板输送机稳定运行时负载特性的仿真分析

为了探究刮板输送机在运行过程中输送效率的影响因素,通过建立刮板输送机在运行时的负载的数学模型,同时利用AMEsim仿真分析软件建立刮板输送机的动力学仿真分析模型,对刮板输送机在运行时的负载特性进行分析,结果表明,刮板输送机在不同负载情况下均会对刮板输送机的传动平稳性造成影响。     

综采工作面刮板输送机变频控制系统研究

为了提高刮板输送机运行可靠性,针对5603综放工作面使用的SGB-630/2×150刮板输送机存在电机功率不平衡、刮板链张力异常等问题,提出一种变频控制系统。该控制系统以S7-1500PLC为核心,使用ET200SP从站对机尾、机头异步电机、变频器以及刮板链张紧情况进行监测,并详细对该变频控制系统构成、硬件以及软件结构进行设计。现场应用后,该变频控制系统上位机可实时对刮板输送机运行情况进行监测,并实现了刮板机多级驱动功率平衡,取得较为显著的应用成果。     

不同牵引速度下采煤机侧向振动特性分析

针对采煤机在实际工作过程中的振动问题,运用多体动力学理论,综合考虑采煤机导向滑靴与销排的接触特性、平滑靴与刮板输送机的中部槽之间的摩擦以及采煤机滚筒、摇臂、机身各部分之间的连接特性和机身的振动摆角,建立了采煤机侧向的6个自由度的动力学模型。并将采煤机滚筒轴向载荷作为外部激励,采用数值分析方法,求解了不同牵引速度对采煤机侧向振动特性的影响。结果表明:当牵引速度在2 m/min~5 m/min之间变化时,对采煤机前后截割部的振动位移影响较大,前后滚筒的变化范围分别为4.994 1 mm~11.262 3 mm、4.842 0 mm~10.791 7 mm,前后摇臂的变化范围分别为3.199 1 mm~5.709 7 mm、3.046 3 mm~5.236 9 mm,最后通过实验对模型结果进行了验证。     

不同煤岩硬度下采煤机侧向振动特性分析

针对采煤机在实际工作过程中的振动问题,运用多体动力学理论,综合考虑采煤机导向滑靴与销排的接触特性、平滑靴与刮板输送机的中部槽之间的摩擦及采煤机滚筒、摇臂、机身各部分之间的连接特性和机身的振动摆角,建立了采煤机侧向的6个自由度的动力学模型。并将采煤机滚筒轴向载荷作为外部激励,采用数值分析方法,求解了不同煤岩硬度对采煤机侧向振动特性的影响。结果表明:当煤岩的截割阻抗均值在200～400 kN/m之间变化时,对采煤机前后截割部的振动位移影响较大,前后滚筒的变化范围分别为3.241～7.062 mm和3.077～6.703 mm,前后摇臂的变化范围分别为1.298～2.829 mm,1.133～2.468 mm,最后通过试验对模型结果进行了验证。     

刮板输送机多电机驱动功率平衡控制系统的研究

通过对刮板输送机多电机功率平衡控制原理的分析,结合煤矿井下实际工作情况,提出一种新的多电机驱动功率平衡控制系统,该系统以变频调速控制为基础,实现根据负载转矩对电机输出功率的平衡控制。试验验证该控制系统具有较高的控制精度,能够有效平衡刮板输送机运行时的双电机的功率。     

刮板输送机链条多边形效应振动特性研究

以刮板输送机链轮和链条啮合传动为研究对象,分析了刮板输送机无载和有载工况下链条的动力学特性,并运用数值仿真的方法对刮板输送机特殊点处的链条速度和张力进行了仿真分析。结果表明:链条多边型效应的最主要的影响参数是链轮齿数,并且刮板输送机运行平稳性与链轮齿数成正比,13齿链轮稳定性远强于9齿链轮刮板输送机;多边形效应在有载侧对链条张力波动的影响比无载侧明显;多边形效应反应灵敏度与刮板输送机链条长度成反比,此研究结果为刮板输送机链轮和链条的选取提供了一定的理论依据,并为其动态特性研究提供了研究方法和理论基础。     

不同牵引速度下采煤机竖直方向振动特性分析

针对采煤机在实际工作过程中的振动问题,运用多体动力学理论,综合考虑采煤机行走部与刮板输送机之间的接触特性、调高油缸的支撑特性、摇臂的自身刚度以及采煤机滚筒、摇臂、机身各部分之间的连接特性和机身的振动摆角,建立了采煤机竖直方向的6个自由度的动力学模型。并将采煤机滚筒竖直方向载荷作为外部激励,采用数值分析方法,求解了不同牵引速度对采煤机竖直方向振动特性的影响。结果表明:当牵引速度在2 m/min～5 m/min之间变化时,对采煤机前后截割部的振动位移影响较大,前后滚筒的变化范围分别为12.332 5 mm～38.910 4 mm、7.524 0 mm～23.739 6 mm,前后摇臂的变化范围分别为4.882 6 mm～15.405 2 mm、3.054 8 mm～9.638 4 mm。最后通过实验对模型结果进行了验证。     

可控软启动刮板输送机功率平衡控制技术研究

针对可控软启动刮板输送机的机头和机尾电机的功率不平衡问题,首先对功率平衡目标和不平衡影响因素等进行了分析,然后对功率平衡的电气控制方案进行了详细研究,在此基础上,建立了该系统的联合仿真模型,仿真结果显示该功率平衡方案效果显著,可大幅降低机头和机尾电机的功率不平衡度。最后,利用仿真模型对电机顺序启动中的时间差进行了对比优化。