皮帶輸送機(jī)功率平衡方法的研究

2022年07月25日 17:07:12人氣：604來源：上海鈺容機(jī)械設(shè)備有限公司

　　在現(xiàn)代散裝物料的連續(xù)輸送中，皮帶輸送機(jī)是主要的輸送設(shè)備，使用范圍非常廣泛，具有輸送成本低、運(yùn)量大、無地形限制及維護(hù)簡便等優(yōu)勢。在生產(chǎn)企業(yè)中越來越顯現(xiàn)其重要的作用，并且隨著現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的發(fā)展，皮帶輸送機(jī)也隨之向長距離、大運(yùn)量、大型化方向發(fā)展。

　　近年來，隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，采用大運(yùn)量、長距離、高帶速的大型皮帶輸送機(jī)進(jìn)行散裝物料的輸送已成為皮帶輸送機(jī)發(fā)展的主流。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提高，目前，皮帶輸送機(jī)正朝著長距離、大運(yùn)量、大功率、高速度、可*、大傾角以及多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和具有動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)等方向發(fā)展。據(jù)國內(nèi)外資料介紹，單機(jī)運(yùn)距已達(dá)30.4km，多機(jī)串聯(lián)運(yùn)距最長達(dá)208km，由17條皮帶輸送機(jī)組成，帶寬增至4m，運(yùn)量可達(dá)37000t/h，單機(jī)裝載容量為6280kw。

　　大型皮帶輸送機(jī)具有線路長、運(yùn)量大的特點(diǎn)，以致在輸送帶許用張力條件下采用單機(jī)不能產(chǎn)生所需的驅(qū)動(dòng)力。因此，大型皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)為了減少輸送帶強(qiáng)度降低電網(wǎng)峰值的要求，大都采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。在理想條件下，各電動(dòng)機(jī)間功率分配比與驅(qū)動(dòng)力分配比相同，但在實(shí)際中由于各種因素的影響，導(dǎo)致各電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率分配發(fā)生較大偏離。這不僅造成輸送帶各張力的重新分配，更主要的是使各電動(dòng)機(jī)功率負(fù)載不均衡，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使其中某電動(dòng)機(jī)超載運(yùn)行甚至損壞，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，因此皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的功率平衡是保證其正常運(yùn)行的必要條件。任何需要多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的場合都存在此問題，所以對此問題的研究是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)成本和節(jié)約寶貴能源的迫切需要。

　　1、皮帶輸送機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)解決的問題

　　對于長距離的皮帶輸送機(jī)，如果起動(dòng)太快，張緊裝置就來不及張緊，引起傳動(dòng)滾筒打滑。對于上運(yùn)皮帶輸送機(jī)，如果起動(dòng)加速度太大，會(huì)引起物料下滑和滾料現(xiàn)象，這就需要起動(dòng)加速度可控，通常起動(dòng)加速度限定在0.3m/s2范圍內(nèi)。另外，從國內(nèi)外研究來看，采用S型曲線起動(dòng)皮帶輸送機(jī)，能地減小輸送帶的動(dòng)張力。

　　如果電動(dòng)機(jī)與皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒直接采用剛性傳動(dòng)，會(huì)引起空載啟動(dòng)時(shí)加速度大，引起過大的電力和機(jī)械沖擊，而滿載起動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生悶車現(xiàn)象。為避免這些故障，要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能提供可調(diào)的、平滑的、無沖擊的起動(dòng)力矩、減小動(dòng)應(yīng)力、改善輸送機(jī)的起動(dòng)性能，即要求實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)。

　　多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式中，由于每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元電動(dòng)機(jī)外特性的差異、輸送設(shè)備的制造和安裝誤差、載荷變化等因素的影響，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)負(fù)載功率的失衡，以致偏載燒壞電動(dòng)機(jī)等事故，所以要求各驅(qū)動(dòng)單元能做到合理地分配驅(qū)動(dòng)功率，即實(shí)現(xiàn)功率平衡。

　　為檢查輸送帶的接頭或帶磨損情況，要求輸送機(jī)能在低速下持續(xù)地運(yùn)行。

　　2、皮帶輸送機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率平衡控制原理與方法

　　所謂功率平衡是指輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，各電動(dòng)機(jī)之間輸出的功率或牽引力之比應(yīng)與相應(yīng)的設(shè)計(jì)比保持基本相當(dāng)。為了簡化問題，在軟起動(dòng)過程中，我們不考慮功率平衡，待起動(dòng)完畢，進(jìn)入工況時(shí)，再投入功率平衡。

　　在設(shè)計(jì)時(shí)，已充分考慮，為達(dá)到功率平衡盡可能選用相同性能參數(shù)的電動(dòng)機(jī)，所以，在額定負(fù)載范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)電動(dòng)機(jī)是同一電壓供電，功率因數(shù)近似相等。這樣，我們可把各電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流作為依據(jù)，來進(jìn)行功率平衡的調(diào)節(jié)。

　　3、皮帶輸送機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率平衡控制過程

　　在皮帶輸送機(jī)運(yùn)行過程中，負(fù)載的變化會(huì)引起電動(dòng)機(jī)功率的變化?？紤]皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的供電電壓保持不變，則當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率增減時(shí)，相應(yīng)的電流也會(huì)有增減。當(dāng)電流傳感器檢測到皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流信號后，將其輸入到PLC中，并于參考電流值進(jìn)行比較。取檢測到的電流型號與參考電流值的差值作為控制信號，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)液力耦合器勺桿運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)液力耦合器內(nèi)充油量的大小，達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)功率的目的。

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