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1、帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)過程中重要的運(yùn)輸設(shè)備,由于其有著較強(qiáng)的輸送能力及能連續(xù)運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)被廣泛使用。隨著煤炭的深入開采和采礦技術(shù)的不斷更新,高速、長(zhǎng)距離、大傾角的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的應(yīng)用也越來越多。下運(yùn)帶式輸送機(jī)運(yùn)行工況特殊,當(dāng)物料下滑力大于運(yùn)行阻力時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)常處于發(fā)電工作狀態(tài),并且其制動(dòng)能量較大,若制動(dòng)不當(dāng),非常容易引起安全事故,這對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。長(zhǎng)久以來,下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)都是煤炭行業(yè)專家學(xué)者的研究
2、重點(diǎn),如何處理制動(dòng)過程中的能量是需要研究的最根本問題。傳統(tǒng)的制動(dòng)方式都是將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為制動(dòng)系統(tǒng)的溫升等形式消耗掉,容易引起溫升過高和制動(dòng)元件損耗等問題,并且白白浪費(fèi)大量的能量,因此,研究一種可以實(shí)現(xiàn)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的安全制動(dòng)并能有效回收制動(dòng)能量的制動(dòng)系統(tǒng)意義重
大。本文以理論研究、仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方式,以四象限變頻器的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的回饋制動(dòng)為目的,結(jié)合對(duì)液壓軟制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用研究,實(shí)現(xiàn)下運(yùn)帶式輸送機(jī)在安全運(yùn)
3、行的前提下盡可能多的回收制動(dòng)能量,旨在提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,為下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)研究提供一定的理論依據(jù)。
在詳細(xì)分析了四象限變頻回饋系統(tǒng)的工作原理和控制方式的基礎(chǔ)上,基于變頻回饋時(shí)的能量轉(zhuǎn)換原理,得到了回饋過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系;建立了回饋系統(tǒng)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用前饋解耦和電流電壓雙閉環(huán)的控制策略來實(shí)現(xiàn)回饋過程中再生電能以單位功率因數(shù)回饋電網(wǎng)的目的,并在Simulink中搭建了能量回饋系統(tǒng)的仿真模型,對(duì)回饋控制
4、的效果進(jìn)行了仿真分析,證明了控制策略的正確性。
為解決回饋制動(dòng)系統(tǒng)在斷電時(shí)無法實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)的問題,本文通過綜合分析下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行特性和現(xiàn)有制動(dòng)裝置特點(diǎn),對(duì)不同工況下的制動(dòng)策略進(jìn)行了研究,提出了“回饋制動(dòng)+液壓軟制動(dòng)”的聯(lián)合制動(dòng)方式,在重載制動(dòng)工況下盡可能多的回收制動(dòng)能量,同時(shí)降低電氣設(shè)備的損耗、提高效率。并提出了應(yīng)用液壓軟制動(dòng)來解決突然斷電時(shí)的安全停車問題。隨后,在Simulink和AMESim中對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)兩種工況
5、下的制動(dòng)分別進(jìn)行了仿真分析,揭示了回饋系統(tǒng)的制動(dòng)控制規(guī)律。
通過以上研究并結(jié)合實(shí)際工況,本文還組建了下運(yùn)帶式輸送機(jī)模擬試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì)了回饋制動(dòng)系統(tǒng)分別在空載和重載下的試驗(yàn),對(duì)這兩種負(fù)載狀態(tài)下的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)回饋過程中的電流電壓進(jìn)行了檢測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果表明:變頻系統(tǒng)對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的軟起動(dòng)控制效果較好,并且在運(yùn)行過程中有著較好的調(diào)速性能;變頻回饋技術(shù)在下運(yùn)帶式輸送機(jī)的應(yīng)用可以很好地解決制動(dòng)過程的能量回饋問題,回饋時(shí)的功率
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