长距离输送机多点分散驱动控制系统初探

杜锡刚（华电重工股份有限公司,北京　100070）



长距离输送机多点分散驱动控制系统初探

杜锡刚
（华电重工股份有限公司,北京100070）

摘 要:本文对长距离运输机的基本概况进行了简单的介绍，并且讨论了国内长距离输送机多点分散驱动应用控制系统，然后对未来的长距离输送机驱动控制系统发展趋势进行了相应的分析。目前输送机面临着千变万化的复杂工况以及现场恶劣的地形，因此，人们对输送机具有越来越高的稳定性要求。本文立足于对输送带飘带、振荡、堆积等各方面故障的分析，最终将对多点分散驱动控制系统的展望提了出来。

关键词:长距离；输送机；多点分散驱动控制

0　引言

输送机本身具有较高的效率、较大的运量、较广的输送物料范围以及简单的结构等一系列的特点，因此在化工、港口、冶金、矿山等各种领域得到了十分广泛的应用。现在输送机的技术变得越来越完善，在市场当中目前管状、水平转弯、双向输送、大倾角上下运、长距离等多种输送机都变成了主流。当前，在启制动过程和正常运行的时候我国的大型带式输送机存在着电动机由于载荷不均衡而过载、甚至烧毁、电网受到启动电流的较大冲击以及启动困难等一系列的问题。如果将多个驱动装置布置在一条带式输送机上，就会由于不准确的启动顺序和时间控制而导致输送带发生一系列的问题，因此必须要采取有效的措施解决这些问题。

1　液粘软启动装置控制系统分析

由于原来变频器具有十分昂贵的价格，因此液粘软启动装置被广泛地运用在了长距离水平输送机多点分散驱动中。该装置的具体原理如下：液压系统比例阀线圈电流；对油压的大小进行控制；对油膜的厚度进行控制；对输出的力矩进行控制；控制电机功率。液粘软启动装置多点驱动中采用的是功率平衡调节的方式。在电控系统中的主电机是一台驱动，并且针对电流差值将一个阀值设定出来，如果主电机和除主电机之外的电机之间出现超过这个阀值得电流差值，这时候就会实施功率调节，降低其中具有较大输出功率的液粘装置的控制油压，从而使油膜的厚度得以增加。在控制油压的时候主要是利用对液压系统在液粘装置中的电磁比例阀的调节来实现的。利用上述的液粘控制系统可以很好的适应调节电机额定转速、减速机减速比、各点驱动滚筒外径等先天的差异。然而液粘控制系统在实际的应用过程中仍然存在着较多的问题，比如不允许长时间的低速运行、较差的稳定性、较大的启动冲击、严重的驱动滚筒磨损以及驱动滚筒容易打滑等一系列的问题[1]。这样除了使设备的故障率得以加大之外，同时还使得胶带和驱动滚筒的使用寿命得以缩短。因此笔者认为，在较为简单的地形和工况、物料均匀和连续的长距离多点分散驱动输送机中比较适用这种液粘控制系统中的功率平衡。

2　变频器控制系统分析

变频器的性价比在近几年变得越来越高，由于其具有十分优越的特性，因此在长距离多点分散驱动输送机中开始得到了十分广泛的应用，输送机中应用变频器具备低速验带、重载低损伤启动、缓慢停车、缓慢启动等非常多的优越性能。通常来说，变频器具有转矩控制和速度控制等功能，而且其本身可以利用编码器反馈实现非常准确的速度闭环控制。

首先，变频器控制系统主要采用速度主从控制。主驱动为头部驱动，然后向头部驱动输送速度给定，对头部驱动的实时速度进行读取，然后送到尾部驱动以及中部驱动，并且将其作为速度给定，或者对中部驱动的实时速度进行读取，将其送至尾部驱动。在调试的初期，如果电机具有不准确的时间控制、启动顺序、驱动滚筒外径大小、减速器减速比、电机额定转速等，这时候在某个时段的输送带就会出现飘带或者低张力堆积的情况。就算将合适的配比确定下来，长期运行的设备仍然会由于个驱动滚筒具有不同的磨损程度，从而出现上述的各种问题[2]。

其次，通过驱动速度进行独立的配比控制。在调试初期，分别让头部驱动和中部驱动这两个驱动采用同样的速度进行运行，然后对中部驱动转矩变化进行认真的观察，通过对中部速度的调节给定进行不断地调节，使其能够达到两个转矩基本不变的状态。随后将合理的速度配比确定下来，从而将因为减速器减速比、电机额定转速对驱动滚筒外径带来的影响抵消掉，随后要将头部和尾部的速度配比确定下来。在将三驱动的速度合理配比确定下来之后，对三个驱动进行分别给定。

最后，选择转矩主从控制。选定主驱动为头部驱动，然后下头部驱动输送速度给定在对头部驱动的实时转矩进行读取之后，将其输送到尾部驱动和中部驱动中，并且将其作为转矩给定，或者对中部驱动的实时转矩进行读取，将其送至尾部驱动，将其作为速度给定[3]。利用这种控制的方式，使得各驱动能够保持一致的转矩。然而因为物料分布存在着不均匀的现象，因此主驱动可能会具有较大的转矩变化，这样又会导致从驱动在速度方面存在着不可控的问题，这样就会导致输送带发生非常严重的振荡问题，甚至还有可能出现沿途撒料的情况。

3　未来的长距离输送机驱动控制系统发展趋势

现在的驱动控制系统基本上可以保证在输送机在简单工况下的稳定运行。为了能够确保多点驱动输送机能够与运动滚筒磨损、复杂工况、现场恶劣的地形等因素相适应，就必须要采用动态分析的方式对输送机进行分析，并将输送机的控制模型建立起来，通过对现代传感技术的借助在控制器上实现模糊控制，从而能够保证驱动滚筒线速度同步的实现。同时输送机系统还可以分析在制动、运行和启动过程中的各项实时数据参数，这样就可以实现自学习，并且能够以自身分析的结果为根据对控制程序进行自动的校正，从而可以确保设备实现更加稳定和可靠的运行。

4　结语

目前长距离输送机在各个领域都得到十分广泛的应用，而目前长距离输送机多点分散驱动控制系统仍然存在着较多的问题，因此很多技术人员和科研人员都在研究一个具有自校正、自分析、自诊断等一系列功能的长距离输送机多点分散驱动平衡的控制系统。如果该系统一旦能够研制成功，就能够有效地推动输送机朝着更多中间点驱动、更大运量以及更大距离的方向不断地发展。

参考文献：

[1]徐鲁辉,李福东,张超,张晓永,宗成国.多机驱动带式输送机功率平衡的研究与分析[J].工矿自动化,2011(05).

[2]樊秀芬.高压变频调速系统在矿用多机驱动带式输送机的应用[J]. 煤矿机电,2010(04).

[3]吉晋阳.大型带式输送机的控制与分析[J].煤矿机械,2010(05).

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.218