近年來(lái)，隨著煤礦生產(chǎn)綜采機(jī)械化水平的不斷提高，長(zhǎng)距離、高帶速、大功率帶式輸送機(jī)在礦井中得到廣泛應(yīng)用，在這些帶式輸送機(jī)中，常使用多臺(tái)軟啟動(dòng)裝置以避免單臺(tái)裝置所需功率太大而引起諸多的問(wèn)題。由多個(gè)軟啟動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)，雖然起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程可控，但是由于各個(gè)軟啟動(dòng)單元中電機(jī)的外特性的差異、設(shè)備的制造和安裝的誤差、膠帶彈性伸長(zhǎng)率的不同以及載荷變化等因素的影響，往往造成電機(jī)負(fù)載功率的失衡，從而引起帶式輸送機(jī)的功率不平衡的問(wèn)題。這是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用中必須要解決的重要問(wèn)題，否則會(huì)使輸送機(jī)膠帶使用壽命極大的減低，嚴(yán)重時(shí)甚至造成整個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)報(bào)廢。
本文首先分析了常用的解決帶式輸送機(jī)功率平衡問(wèn)題的方法，在此基礎(chǔ)上提出一種新的解決方案，即轉(zhuǎn)速加電流的控制方法來(lái)解決帶式輸送機(jī)的功率平衡問(wèn)題，并探討其原理的正確性和可實(shí)現(xiàn)性。
1、傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)多機(jī)功率平衡方法
帶式輸送機(jī)的多機(jī)功率平衡方法通常大致分兩類：扭矩控制法和電流控制法。當(dāng)前，幾乎所有的帶式輸送機(jī)多機(jī)功率平衡的方法，都是從扭矩入手或電流入手來(lái)解決問(wèn)題的，下面具體說(shuō)明。
(1)扭矩，轉(zhuǎn)速控制法
扭矩控制法是利用在電機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情況下，電機(jī)輸出扭矩的大小直接反映電機(jī)功率的大小，通過(guò)采集電機(jī)輸出扭矩作為功率平衡的控制依據(jù)，繼而調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到多臺(tái)電機(jī)功率平衡的目的。
這種方法在大功率情況下很少采用，主要是因?yàn)椴杉姍C(jī)扭矩常用的扭矩傳感器體積龐大，其體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同功率電機(jī)的大小、不適于煤礦井下安裝使用，于是，就提出了利用電機(jī)的電流來(lái)解決多機(jī)功率平衡問(wèn)題的電流控制功率平衡法。
(2)電流控制功率平衡法
電流控制功率平衡法是利用當(dāng)電機(jī)參數(shù)相同，在同一電網(wǎng)供電的情況下，在其負(fù)載范圍內(nèi)，電機(jī)電流的大小直接反映了電機(jī)功率大小的原理，通過(guò)采集各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流值作為功率平衡的控制依據(jù)，繼而調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率達(dá)到多臺(tái)電機(jī)功率平衡。
電流控制功率平衡法的典型代表是調(diào)速型液力偶合器配閉環(huán)調(diào)節(jié)電控系統(tǒng)的方式，這種方式的原理如圖1所示。其中，控制機(jī)通過(guò)帶電流檢測(cè)的真空磁力啟動(dòng)器采集各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流值，然后經(jīng)電源繼電器箱向伺服電動(dòng)執(zhí)行器發(fā)出控制指令，通過(guò)控制液力偶合器勺桿的推入或拉出，來(lái)調(diào)節(jié)液力偶合器工作室充油量的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)其輸出扭矩的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的調(diào)節(jié)，達(dá)到多電機(jī)功率平衡的效果。
2、電流轉(zhuǎn)速多機(jī)功率平衡方法原理
鑒于調(diào)速型液力偶合器配閉環(huán)調(diào)節(jié)電控系統(tǒng)的多機(jī)功率平衡方法，因電流反映功率變化滯后和精度低等缺點(diǎn)，本文提出一種新的多機(jī)功率平衡方法，將電機(jī)的轉(zhuǎn)速及電流因素包括在功率變化之中，即同時(shí)采集電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速信號(hào)作為控制功率平衡的依據(jù)；然后通過(guò)調(diào)節(jié)差動(dòng)輪系軟啟動(dòng)方式中變頻控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變輸送機(jī)皮帶輸出負(fù)載的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)輸出負(fù)載的功率，使多臺(tái)軟啟動(dòng)裝置之間輸出的功率達(dá)到平衡狀態(tài)。
這種多機(jī)功率平衡的方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)考慮了電流和轉(zhuǎn)速兩個(gè)因素，把兩者結(jié)合起來(lái)作為多機(jī)功率平衡的依據(jù)，可克服現(xiàn)有的只考慮電流的多機(jī)功率平衡方法精度不高的缺點(diǎn)；同時(shí)，利用差動(dòng)輪系軟啟動(dòng)方式中調(diào)速準(zhǔn)確、響應(yīng)快速等特點(diǎn)，也能克服通過(guò)液力偶合器調(diào)節(jié)功率平衡出現(xiàn)的滯后問(wèn)題。顯然，這種電流轉(zhuǎn)速的多機(jī)功率平衡方法的應(yīng)用前景極具潛力。
