皮帶機因結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低等特點被越來越多地應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)當中，承擔著煤炭的輸送與轉(zhuǎn)載作用。隨著大型礦井及特大型礦井的增多，特別是長距離綜采工作面的開采，對煤炭輸送量的要求越來越高。因此，皮帶機正向大功率、多點驅(qū)動的技術(shù)方向發(fā)展。但在實際應(yīng)用過程中顯現(xiàn)出來一系列的問題如重載啟動、功率平衡等。針對以上問題，利用電機與變頻器成套設(shè)備能夠有效地得到解決本文針對嵩陽煤機所生產(chǎn)的皮帶機提出了采用主從控制器的變頻器作為調(diào)速驅(qū)動裝置的方案。基于變頻裝置適用于恒轉(zhuǎn)矩負載調(diào)速驅(qū)動的優(yōu)點，從而能夠?qū)崿F(xiàn)皮帶機軟啟動、軟停車以及各驅(qū)動點之間的功率平衡。皮帶輸送機特有的性質(zhì)可以保護電氣及機械系統(tǒng)在受到快速啟動及停車產(chǎn)生的沖擊危害，提高輸送機的使用壽命，進而提高整個設(shè)備的可靠性及運行效率。

1皮帶機特性分析

1.1皮帶機的張力特性

由驅(qū)動電動機、驅(qū)動滾筒、膠帶、張緊裝置、托輥、減速器、機架等零部件組成的皮帶機，具有良好的柔黏特性。因此，皮帶輸送機便構(gòu)成了具有柔黏性力學(xué)特性的系統(tǒng)。當皮帶輸送機在運行過程中出現(xiàn)起動加速、停車減速時，皮帶張力會呈現(xiàn)出復(fù)雜的運動力學(xué)特征。輸送系統(tǒng)在出現(xiàn)以上狀態(tài)時產(chǎn)生撒料、疊帶、局部諧振跳帶、皮帶斷裂、機械破壞等現(xiàn)象，而這主要是由于皮帶所產(chǎn)生的動態(tài)張力波在皮帶中傳播與疊加以及皮帶所產(chǎn)生的橫向振動、縱向振動造成的。為了降低輸送系統(tǒng)的不穩(wěn)定性需要有效地抑制張力波在皮帶中的有害傳播，這對于保證輸送機的穩(wěn)定運行十分必要的。因此，皮帶輸送機的性能起決定性因素的是其驅(qū)動設(shè)備性能的優(yōu)劣。

1.2皮帶機的負載特性

皮帶機在運行時將受到運行阻力、附加阻力及靜態(tài)阻力的影響，阻力矩由較多因素構(gòu)成，在實際當中理論準確計算十分困難。實際在對皮帶輸送機負載分析時通常將電動機轉(zhuǎn)子軸所受的力矩設(shè)為恒定，包括各種阻力和轉(zhuǎn)動慣量。

1.3皮帶機的驅(qū)動模型

為了建立皮帶輸送機的驅(qū)動模型，假設(shè)皮帶輸送機驅(qū)動過程中的臨界狀態(tài)情況即皮帶在滾筒上發(fā)生打滑的臨界點。當皮帶在滾筒上發(fā)生打滑的臨界狀態(tài)時，皮帶產(chǎn)生振蕩作用及彈性變形變化等因素即可忽略，此時皮帶線速度v與主電機轉(zhuǎn)速n便產(chǎn)生n=kv（k為常數(shù)）這一固定比例關(guān)系。皮帶機因啟動時張力分布不均勻，再加上張力波的傳播和疊加等原因，將產(chǎn)生劇烈振蕩現(xiàn)象。因此，皮帶輸送機的驅(qū)動模型需要在原有的優(yōu)化的“S”型曲線模型的基礎(chǔ)上進行改進。本文研究的皮帶輸送機由于距離長，皮帶的彈性累積程度較大，特對皮帶機的驅(qū)動模型的應(yīng)用做在啟動前設(shè)置一個低速預(yù)張緊過程的改進。改進后能

夠有效地使皮帶內(nèi)部張力分布均勻后，然后按優(yōu)化的“S”型曲線模型式進行加速啟動。

皮帶機通過采用預(yù)張緊后的優(yōu)化“S”型曲線模型進行驅(qū)動，在實際生產(chǎn)中起到了起動時間較長、低速性能好等效果，啟動特性明顯提高。

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