基于負載估計的帶式輸送機系統節能控制方法研究

郝洪濤，楊庭杰，張 超

(1.寧夏大學 機械工程學院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏智能裝備CAE重點實驗室，寧夏 銀川 750021)

0 引 言

隨著國家對“節能降耗”的重視，帶式輸送機節能控制的研究受到廣泛關注。崔國軍等[1]提出了根據不同工況下的載荷大小減少電機運行數量達到節能目的。文獻[2-6]提出了采用激光掃描儀、電子輸送帶秤、數字掃描儀和機器視覺等方法檢測實時煤量，建立煤量與運行速度之間匹配關系來調整運行速度，減小消耗功率達到節能目的。也有相關研究采用電機降壓技術、異步電機“△-Y”換接方法以及應用高效節能電機等達到節能目的[7]。

在實際生產中，由于煤層賦存的不均勻性，導致輸送機出現空載和輕載現象，此時若輸送機仍以固定的最大帶速運轉，會使得電機實際輸出功率小于額定功率，導致電機效率過低，造成能源浪費。文獻[2-3]提出的節能方法雖然可以達到節能目的，但采用傳感器檢測煤量，因受到傳感器安裝位置及數據處理速度等因素的影響而存在滯后問題，當輸送機處于低帶速運行時，煤量突然增加，造成輸送機不能及時提速引發堆煤及溢煤等故障的發生。為解決上述問題，筆者提出了以狀態觀測器估計的張力變化率和電子輸送帶秤測量的單位長度物料質量兩因素相結合的方式，設計了煤量識別系統輔助提速避免上述故障發生，可保證帶式輸送機在不同煤量下，能夠按照更加合理的速度運行，并采用PID控制保證輸送機調速更加穩定?！?br>