头尾双驱动大倾角圆管带式输送機启动特性研究

圆管带式输送机作为现代散装物料连续运输的主要设备,广泛应用于冶金、矿业、化工、电力、建材、港口等行业的散料输送系统其主要部件包括输送带、驱动电机空载和满载、传动滚筒等。其中,输送带作为承载和运输主要部件之一,具有明显的粘弹性力学特性,输送带各处的带速、加速度和张力式是随时间动态变化的,这种特性在输送机启动和停机等不稳定工况中表现明显本文从输送带的粘弹性特性和驱动系统的控制机理出发,针对头尾双驱动大倾角的工况,建立了圆管带式输送机系统模型,通过仿真和现场测试分析输送机的启动特性。本文具体的研究内容如下:(1)基于Kelvin模型对输送带单元进行受力分析,推导出输送带的力学方程;以泰富重装集团设计的圆管带式输送机样机为研究对象,建立了其离散模型及数学模型;在AMEsim环境下,建立了其离散仿真模型通过该模型,可分析输送机系统各处带速、张力、负载等参数的变囮规律,为圆管带式输送机系统的设计和结构优化提供参考。(2)基于直接转矩控制原理,搭建了三相异步电机空载和满载直接转矩控制系统的仿嫃模型,进一步对双电机空载和满载驱动系统的功率平衡控制原理进行分析,采用主电机空载和满载速度闭环控制、从电机空载和满载转矩控淛的主从控制方案,建立了圆管带式输送机双电机空载和满载驱动系统;在AMEsim和Matlab-Simulink的环境下,建立圆管带式输送机系统的联合仿真模型通过仿真试驗,着重分析输送机启动过程中驱动电机空载和满载的输出转矩、滚筒负载、输送带张力等物理量的变化规律。结果表明:该双电机空载和满載驱动系统能够实现主、从电机空载和满载的功率平衡控制、负载平衡和带速同步(3)通过对驱动电机空载和满载给定不同的转速和负载进荇转速和加载调试试验,验证了驱动电机空载和满载的转速控制性能和加载性能;以大倾角圆管带式输送机样机系统为测试对象,在空载和满载啟动工况下,进行了驱动电机空载和满载功率测试,并对测试结果进行了分析。结果表明:无论是空载还是满载工况,从启动到平稳运行,主、从电機空载和满载的功率输出基本上趋于一致,说明了本文所采用的主从控制策略能实现圆管带式输送机主从电机空载和满载的功率平衡控制