1、概述
在大功率
帶式輸送機中，通常使用多臺可控起動裝置來避免單臺可控起動裝置因功率過大而引發(fā)的諸多問題。但采用多臺可控起動由于可控起動單元中每臺電動機的外特性不同，以及受設(shè)備制造和安裝誤差、輸送帶伸長率不同以及載荷變化等因素的影響，往往會造成電動機負載功率的失衡，引起帶式輸送機驅(qū)動電動機功率不平衡。
2、功率平衡方法
目前，帶式輸送機通常采用的幾種功率平衡方法都是根據(jù)輸送機與驅(qū)動裝置之間的聯(lián)接方式來確定的，其聯(lián)接方式大致可分為：①電動機與減速器直接聯(lián)接；②電動機與減速器采用液力偶合器聯(lián)接；③電動機與減速器采用液粘軟起動裝置聯(lián)接的方式。
上述3種聯(lián)接方式在實際應(yīng)用中各具特色：
(1)直接聯(lián)接方式
其形式為：電動機-高速軸聯(lián)軸器一制動器-減速器．低速軸聯(lián)軸器．驅(qū)動滾筒。
這種驅(qū)動方式，一般采用變頻器來實現(xiàn)功率平衡。這種方式結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)精確、可靠性高、價格合理，是目前普遍使用的一種功率平衡方法，但缺點是電動機不能空載啟動、控制比較復(fù)雜、使用維護要求高、對環(huán)境的溫度與清潔度要求高；由于變頻器整形出的波形具有不同頻率的諧波，因此反饋的電流會對供電電網(wǎng)產(chǎn)生干擾；另外，中、大功率變頻控制器目前也尚無煤礦井下下井許可證。
(2)采用液力偶合器聯(lián)接的方式
其形式為：電動機一高速軸聯(lián)軸器．液力偶合器．帶制動輪聯(lián)軸器（含制動器）．減速器。低速軸聯(lián)軸器．驅(qū)動滾筒。
這種驅(qū)動方式，功率平衡過程如圖1所示。
采用調(diào)速型液力偶合器實現(xiàn)多電機功率平衡主要是通過電流控制的。圖l中，控制機通過帶電流檢測的真空磁力啟動器將采集到的各臺電動機的電流值經(jīng)電源繼電器箱向伺服電動執(zhí)行器發(fā)出控制指令，控制液力偶合器勺桿的拉出和推入，以調(diào)節(jié)液力偶合器工作室的油量，實現(xiàn)對驅(qū)動電動機功率的調(diào)節(jié)，達到多電機功率平衡的效果。
這種功率平衡方式，工作原理簡單、操作維護方便，因而在工程中運用較為廣泛。但其控制精度不高，響應(yīng)速度較慢，這是由于液力偶合器機械特性所致，因此這種方式一般僅用于單臺電機功率≤500kW的帶式輸送帶中，當單臺電機功率>500 kW時，就無法在空間狹窄的順槽輸送機上使用。因此對于煤礦井下大功率、高運量、長距離的帶式輸送機，多采用液粘軟起動裝置來實現(xiàn)調(diào)速和功率平衡。
(3)采用液粘軟起動裝置聯(lián)接方式
其形式為：電動機．高速軸聯(lián)軸器·液粘軟啟動裝置．低速軸聯(lián)軸器．驅(qū)動滾筒。
1)液粘軟起動裝置工作原理
圖2為液粘軟起動裝置的機械傳動系統(tǒng)，由行星齒輪、減速器、摩擦片離合器、液壓控制系統(tǒng)等組成。電動機經(jīng)一級齒輪減速，驅(qū)動太陽輪，再由太陽輪驅(qū)動三個行星輪，并帶動內(nèi)齒圈旋轉(zhuǎn)，此時，與輸出軸為一體的行星架不轉(zhuǎn)動。當環(huán)形油缸的壓力增加時，離合器的動靜摩擦片相互作用產(chǎn)生油膜剪切力，內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速隨剪切力的增大而減小，通過調(diào)節(jié)環(huán)形油缸上的壓力來改變輸出軸的速度，達到可控調(diào)速的作用。
2)液粘軟起動裝置功率平衡方法
液粘軟起動裝置不僅可以實現(xiàn)調(diào)速，還可以實現(xiàn)電動機的功率平衡，其功率平衡的調(diào)節(jié)是通過控制電動機的電流來實現(xiàn)的。
當兩臺驅(qū)動電動機聯(lián)接兩臺調(diào)速裝置時，其調(diào)節(jié)控制過程如圖3所示。
圖3中，一臺為主驅(qū)動電動機，另一臺為從動驅(qū)動，控制信號包括：速度PID（比例+積分+微分），加速度PID回路，壓力PID回路及功率PID回路。功率PID回路是用做多臺驅(qū)動裝置的功率平衡。主從動負載功率平衡的方法是：通過速度和加速度的PID回路以及壓力PID回路使輸出軸實現(xiàn)給定的速度和加速度的曲線，而功率PID回路主要用于調(diào)整從動電動機的功率的作用，即：當從動電動機電流小于主動電流時，增加從動液粘離合器的壓力；當從動電動機電流大于主動電動機電流時，減小其液粘離合器的壓力。達到主從動電動機的電流盡可能相同，實現(xiàn)功率平衡。
當驅(qū)動電動機超過2臺時，若還依靠上述方法：即使從動電機的電流跟隨主動電機的電流變化，則會使從動電動機的電流調(diào)整量大，并引起整個電網(wǎng)的電流波動。為解決上述問題，現(xiàn)提出一種新的功率平衡方法，即平均電流功率平衡法，工作原理如圖
4、所示。
首先采集所有電動機的電流，取它們的平均值，把每臺電動機的電流與平均電流相比較，根據(jù)其差值分別調(diào)整對應(yīng)的液粘軟起動裝置的離合器的壓力，以此改變液粘調(diào)速裝置的輸出扭矩，實現(xiàn)電動機功率平衡。當某一臺電動機電流小于平均電流時，則按其差值增加與其對應(yīng)的液粘調(diào)速裝置離合器上的壓力；反之，當大于平均電流時，則減小對應(yīng)的液粘調(diào)速裝置的離合器上的壓力，直至其電流值等于平均電流為止。采用此方法解決電動機的功率平衡問題，在陜西神華礦、淮南謝橋礦均取得了很好的效果。
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