基于黑箱方法的带式输送机动态张紧

添加人：admin 发布时间：2015/7/6 14:50:03 来源：中国破碎机网

　　★科技创新兖州煤业股份有附公司协办女基于黑箱方法的带式输送机动态张紧任书堂中泰矿业有限公司。河南省鹤壁市。458010带式输送机机电耦合理论与黑箱方法的应用进行了分析，并给出了系统控制的基本框关键词带式输送机黑箱法动态控制1张紧装丑做人滞式输送机的基木组成部分，其性能的好坏吖接忸1整个系统的把常运行有必哎设计种根据带式输送机所承受的不1负载并能及时调整胶带张紧力的动态控制系统，从而避免输送带长期处厂过张紧状态。延长输送带的使用寿命，保证设备的正常运行。
　　1张紧装置现状分析，前。带式输送机股带张紧装置主要有3种固定张紧装置重锤张紧装置和液压张紧装置。
　　⑶定张紧装虬固定张紧装置是输送机运转过程张紧滚；1位置保持不变，只在输送机的停车状态对张紧装迓的张紧力和张紧行程进尸调节的装置，以枯螺旋张紧装置和固记绞4张紧装置，古定张紧装置对带式输送机胶带的张紧力控制是将张紧滚筒位置固定，提供固定的张紧力。但是旦胶带实际荷载发生变化，张紧滚筒又不能移动，胶带实际的张紧力就不能产生相应的变化。
　　231锤张紧装置，重锤张紧装聊对张紧力的拉制栏要处靠屯重力将输送带张紧，调节张紧力依靠增加或减少，锤爪啁来实现扭括重锤张紧装置和重载车式张紧装置。重锤张紧装置通过重锤的位移迅速吸收输送带的弹性伸长来实现张力控制。
　　这种张紧力拧制装置动态响应时间短，结构简单，使用式张紧装置，输送带承受的张紧力始终保持不变，带式输送机稳定运行后所需张力比启动时小输送带在稳定这行中处于过张紧状态剌⑴机胶带张紧力的控制是通过液压汕缸或绞车的快速位移来吸收胶带的弹性伸长，提供张力的。这种张力控制装置甘耍分为液压绞乍张紧。液压汕缸张紧和液压油缸与固定绞车组合张紧装置。液压张紧装置是根据输送机在启动和正常工况下对输送带张力的不同要求调节输送带的张紧九艮分为启动和运行两种17土下的阶段性张力控市虽然这种张力控制响应速度快，但它仍然只实现了启动运行，张紧力的调节。+能随胶带荷载变化及时调节张紧力。
　　2张力控制的基本思路以上3种张紧装置虽然在带式输送机上都得到了广泛的应用，但都不具备既能满足动态又能满足稳态两种工况的性能。要么是张紧力不能调节，要么是只能调节们动和运张紧力。均无法，运行过程中的动态变化作出相应的调节。无论何种工况都必须满足胶带在册动滚筒不打滑以及胶带张力大于最小张力值。
　　鉴于以上3种张紧方式存在的种种不利因素，以及因输送带过张紧应力疲劳拉断打滑等问制系统，主要是解决两阶段张紧而导致张力余量过度或张力佘景，足等问，在带式输送机启动和运过程实施监控负载。从而调节张紧力。
　　现场测试可知，当胶带上输送的物料量变化时，驱动电机定子电流发生相应的变化，这样可以通过识别电流的大小，并推断荷载的多少以确定应该张紧力仍然保持，3液乐张紧装置液压张紧装置对带式输送施加给系统的张紧力的大小进行张力的动态控制3带式输送机机电耦合理论分析相兄步交流电机输入功率。定子电流此功率中有部分是定子绕饥的电阻损耗和铁芯中的磁损耗户，即其余部分迎过气隙磁场的作用传递给转子。称为电磁功率尸即而电磁功率，等于转产回路的总功率，它部分消耗于转子绕组的电阻损耗，2，其余部分转换成机械功率户，即转子相数；转子电流；转子屯势；转，电叭由式4和式7可得输出到带式输送机上的功率为机械功率凡去机械损耗和附加损耗凡为其中，1为驱动系统的机械效率。
　　由带式输送机设计理论中叫知山面所仃式子可得出下式mU1 COStP1功率闪数，电机输出功率变化过程中足+定的ul电机电压电流值；rI电机机械效率由上式推导可。我们在驱动电机定子电流心和带式输送机圆周力凡之间建立了对应关系，即个负载值必定对应有个电流值，这为我们的方案提供了理论依据4黑箱方法的应用分析从以上机电耦合理论分析可知，由于功率因数定子绕组损耗和铜损耗的存在，且随着负载的变化而变化，且这种变化是非线性的。因此就目前国内外技术水平来看，我们直接通过理论公式的推导建立电机定子电流和胶带负载之间的函数关系这厂复是厅+旭的。
　　根据控制论，控制器设计必须建立在对控制对象比较清楚的认识之上。但是，从上面分析中可以看到，由于系统固有的复杂性，致使应用经典的控制理论。无法接根据控制对象设计抟制器。
　　通过分析我们得到，作为个负载输入，对应个屯流值输出。但系统木分结构如何。线件关系如何4很难确记的，加上输输出这特征，我们引入系统科学中的黑箱方法。
　　在哲学上把内部结构不能直接观测到，只能从外部认的客体称为黑箱。而把从整体环境的相互关系中考察对象的系统科学方法称为黑箱方法。
　　黑箱法的优点以可以+打汗黑箱，+千扰其正常工作，而对其内部结构和功能进行研宄。
　　我们这里引入黑箱的目的是当带式输送机在个相对稳定工况下工作时，即认为该工况下系统的荷载与电流的关系相对稳定，或者认为该工况荷载与电流的付应关系是确定的。这，1电流变化时，我们可以相应地改变张力的大小，实现动态控制。
　　这样就需要针对不同的输送机，针对该输送机不同时期的1况进行标定电流荷载张力之间的付应关系，并将此关系存储成样本，当系统发生变化0，重新标定对应关糸样木，为了解，控制过+的稳定性，同时也为了能增加系统的可靠性，我们只对空载13荷载12荷载23荷载满载等工况进行标定和张力控制。当然也可以对打滑与下垂璜实施动态监控配合。以保证安金运厅实际操作上，带式输送机驱动屯机的电流位可测，载煤量也可测，张紧力便可由此计算得到。因此，电机的个电流值对应个施加给输送机胶带5控制系统控制流程。1为本控制系统的主要控制流程，我们可以看到前向通道和控制中心部分所需要的各硬件组成部分。
　　工作原理用电流传感器测出电机传给驱滚轮电隔离。在进入，转换器之前将电流信号转殳为电压在通过0转换器之后。这2个试都为数字信号。之后进入单片机，其间的工作是系列的计算。迎过广，之间的关系。由屯流传感器所测到的电源，算出导向滚筒绞车绳即。
　　论上的力电，并将此值与测量值相比较，结有3种，即厂电厂厂1和尸测=厂电，把这3个结果分别以3个不同的信号发出去，再经过光电隔离与。从转换器变成电流信号，宋控制闸2单片机控制电路框。2为控制电路流程框，了控制系统的具体步骤。
　　电路流，框在整个动态控制系统中。除相关硬件选甩设计部分外。起决定作用的还仃控制系统理，对农集信号的分析处理，以及口向的驱动程序设计，6结论通过对现有张紧装置的分析，指出了目前张紧技术存在的过张紧的问，提出了动态张紧抒制的概念，对机电尤合理论和黑箱方法进行了分析，为张乃的动态拧制提供了理论依据。
　　根据电流传感器和力传感器采集到的信号，比较控制部分作出分析，驱动胶带张紧部件动作，实时控制胶带张力，避免胶带因长时间的过张紧导致夺命缩有效提带式输送机运行周1武晋。带式输送机荷载识别及变张力控制研宄。学位论文中国矿业大学北京，20 2孙浩。基于黑箱理论的带式输送机动态张紧控制器研究位论文中国矿业大学北京校区1.2003 3曹建文。带式输送机动态拉紧装置系统的研宄。学位论文中国矿业大学北京校区，2003责任编辑熊志军