1、引言
    近幾年煤礦事故不斷發(fā)生，提升機電控失控造成全速過卷事故也時有發(fā)生，給煤礦安全生產(chǎn)造成巨大損失。隨著煤礦生產(chǎn)綜采機械化水平的不斷提高，長距離、高帶速、大功率帶式輸送機在礦井中得到廣泛應(yīng)用，在這些帶式輸送機中，常使用多臺軟啟動裝置以避免單臺裝置所需功率太大而引起諸多的問題。由多個軟啟動單元驅(qū)動的帶式輸送機，雖然啟動和運轉(zhuǎn)過程可控，但由于各個軟啟動單元中電機的外特性的差異、設(shè)備的制造和安裝的誤差、膠帶彈性伸長率的不同以及載荷變化等因素的影響，往往造成電機負載功率的失衡，從而引起帶式輸送機的功率不平衡問題，以及如何將其正確應(yīng)用在煤礦提升機當中，這是一個實際應(yīng)用中必須要解決的重要問題。2、帶式輸送機差動液粘調(diào)速器的結(jié)構(gòu)機理
    帶式輸送機差動液粘調(diào)速器用于大功率帶式輸送機的軟起動，事先給出帶式輸送機起動時理想的速度、加速度曲線。通過壓力、速度、功率等檢測信號反饋，形成閉環(huán)控制回路，自動調(diào)節(jié)摩擦片間隙，改變輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，使實際起動曲線逼近理想曲線，從而實現(xiàn)動態(tài)可控起動。同樣用調(diào)節(jié)摩擦片間隙的方法，精確控制多機驅(qū)動功率平衡和軟制動，大大降低膠帶動張力，使輸送機起動及制動更加平穩(wěn)，同時大幅度降低設(shè)備成本。
    2.1帶式輸送機結(jié)構(gòu)及特點。帶式輸送機的動力傳動方式一股由電動機、聯(lián)軸器、減速器及差動液粘調(diào)速器組成。驅(qū)其結(jié)構(gòu)簡單，啟動時間短，啟動張力大，輸送帶的安全系數(shù)大，加速度可控，啟動曲線理想，能滿足驗帶（低速運行以便檢修）的要求。
    將變頻調(diào)速器并入控制系統(tǒng)，進行了輸入輸出節(jié)點分配，建立了各類模塊。將變頻調(diào)速器在帶式輸送機上的進行了實際調(diào)速應(yīng)用，效果顯著。皮帶機的啟動控制（包括自動和手動控制）要根據(jù)出料機運行狀態(tài)和皮帶機停車前運行狀態(tài)進行。由操作人員向PLC發(fā)出指令。通過控制變頻器驅(qū)動電動機并帶動滾筒聯(lián)動運行，進行了帶機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。將變頻調(diào)速器并入控制系統(tǒng)，進行了輸入輸出節(jié)點分配，建立了各類模塊。將變頻調(diào)速器在帶式輸送機上進行了實際調(diào)速應(yīng)用，效果顯著。
    該系統(tǒng)的控制部分主要是由上位機的調(diào)度監(jiān)控部分、下位機PLC控制部分組成。下位機在線實時記錄、監(jiān)控。并顯示數(shù)據(jù)：PLC向上位機傳遞設(shè)備的實時狀態(tài)，接受并執(zhí)行上位機的實時控制命令�？赏ㄟ^控制繼電器、接觸器等設(shè)備實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。
  2.2電流一轉(zhuǎn)速多機功率平衡方法。新的多機功率平衡方法是將電機的轉(zhuǎn)速及電流因素包括在功率變化之中，即同時采集電機的電流和轉(zhuǎn)速信號作為控制功率平衡的依據(jù)：然后通過調(diào)節(jié)差動輪系軟啟動方式中變頻控制電機的轉(zhuǎn)速，改變輸送機膠帶輸出負載的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)輸出負載的功率，使多臺軟啟動裝置之間輸出的功率達到平衡狀態(tài)，這種多機功率平衡方法最突出的優(yōu)點是同時考慮了電流和速兩個因素，把兩者結(jié)合起來作為多機功率平衡的依據(jù)，可克服現(xiàn)有的只考慮電流的多機功率平衡方法精度不高的缺點。同時，利用差動輪系軟啟動方式中調(diào)速準確、響應(yīng)快速等特點，也能克服通過液力偶合器調(diào)節(jié)功率平衡出現(xiàn)的滯后問題。顯然，這種電流轉(zhuǎn)速的多機功率平衡方法的應(yīng)用前景極具潛力。
    電流一轉(zhuǎn)速多機功率平衡方法是以差動輪系的軟啟動系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，也即通過差動輪系的軟啟動系統(tǒng)再加上必要的測量電機電流的電流互感器，實現(xiàn)多機功率平衡，如圖所示2-1 (Sn為轉(zhuǎn)速傳感器：il，i2，is，IC分別為獲取的差動輪系1,2輸出軸、變頻電機側(cè)輸入軸以及主電機側(cè)輸入軸轉(zhuǎn)速的脈沖信號；電流互感器未畫出，只引出信號n，12)
3、輸送機在煤礦提升機中應(yīng)用
   3.1系統(tǒng)硬件配置．系統(tǒng)硬件的連接順序為：由鋼絲繩芯輸送機經(jīng)霍爾傳感器（下面配置有防震橡膠，后面配置有7000Gs以上永久磁鐵）、電壓信號隔離器、低通濾波器到電壓變換器，再由采樣保持元件、EM23PLC(Rs485接口)到計算機(RS232接口)．
   3.2系統(tǒng)原理。輸送機的故障情況分為數(shù)字量信號監(jiān)測與模擬量信號兩種情況進行監(jiān)測：其一為數(shù)字量信號監(jiān)測，由輸送機上的跑偏、打滑、撕裂開關(guān)提供數(shù)字量信號給S7-200，再由PLC進行信號處理及反饋調(diào)節(jié)，該種監(jiān)測過程簡單，連接方便：其二為模擬量信號監(jiān)測。該種監(jiān)測基于電磁感應(yīng)原理，針對輸送帶的斷裂、抽動、脫膠和銹蝕故障四種模擬量信號，通過霍爾傳感器將模擬量信號輸入到模擬量模塊EM235上，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換進行信號處理。這兩種監(jiān)測方法所得到的信號都統(tǒng)一在PLC和組態(tài)系統(tǒng)中進行整合，以實時監(jiān)測輸送機的工作情況。
   3.3系統(tǒng)控制過程。整個控制電路由PLC、電動機、繼電器、開關(guān)和故障燈組成。PLC接收模擬量電流后通過編程轉(zhuǎn)換為開關(guān)量，將PLC的輸出接口接入控制電路中，通過開關(guān)量來控制線路中電磁開關(guān)的開與關(guān)，從而控制繼電器和電動機的開與關(guān)·當PLC接收跑偏、打滑、撕裂或斷裂信號時，對應(yīng)的輸出接口用開關(guān)量信號控制相對應(yīng)的繼電器KA狀態(tài)變化，從而繼電器KM狀態(tài)發(fā)生變化，最后電動機的開關(guān)KM斷開，輸送機停止。當PLC接收模數(shù)轉(zhuǎn)換后的抽動、脫膠或銹蝕信號時，由于此種情況的嚴重性不足以使輸送機停止，故障燈亮即可．
4、結(jié)束語
  本文提出了一種新的功率平衡方法即電流—轉(zhuǎn)速的多機功率平衡，該方法用于差動輪系的軟啟動系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，需要解決的具體問題很多，諸如，如何選取多臺電機輸出功率的參照功率值的問題；如何選取合適的采樣調(diào)節(jié)周期：這些都是需要進一步進行研究、試驗，以獲取最佳解決方案的問題�？傊�，大型綜合煤炭機電機械化運輸系統(tǒng)中還有更多的問題有待予進一步探索和研究。另外，如果能夠結(jié)合自動控制技術(shù)，實時運輸設(shè)備的運行時間和狀態(tài)，對設(shè)備故障發(fā)出告警，將更好地輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，這一點也非常值得探索，相信最終一定能夠?qū)崿F(xiàn)。
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