带式输送机多电动机驱动系统转速同步控制方法

作     者：李标 LI Biao

作者机构：煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013 

出 版 物：《工矿自动化》 (Journal Of Mine Automation)

年 卷 期：2023年第49卷第5期

页      面：112-119页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：煤炭科学技术研究院有限公司科技发展基金项目(2021CX-I-10)。 

主　　题：带式输送机 多电动机驱动 转速协同控制 偏差耦合控制 虚拟电动机 

摘      要：带式输送机多电动机驱动系统在生产过程中,如果发生个别电动机转速不同步现象,会造成输送带断裂及机电设备损坏,因此需要对带式输送机多电动机驱动系统进行转速协同控制。传统的偏差耦合控制方法具备较好的综合性能,但存在控制结构复杂、扩展能力差、启动及稳态运行过程中易受负载扰动导致转速偏差等问题。针对上述问题,提出一种带式输送机多电动机驱动系统转速同步控制方法。通过引入虚拟电动机,采用各电动机与虚拟电动机之间的间接耦合关系替代传统偏差耦合结构中电动机之间的直接耦合关系,简化了系统的同步补偿器模型,减小了各电动机间的同步偏差,实现了各电动机的同步控制。当电动机数量变化时,只需在虚拟电动机转速同步补偿器中加入新的转速变量即可,原系统的转速同步补偿器无需改变,增强了系统可扩展性能。分析结果表明:(1)系统启动阶段,改进偏差耦合结构中刚性连接与柔性连接电动机之间具备较好的同步性能。与传统偏差耦合结构相比,刚性连接电动机之间的同步偏差减少了4.0 r/min,使启动过程中主驱动滚筒具备良好的初始动力。(2)负载突变时,刚性连接电动机之间的同步偏差为1.7 r/min,刚性与柔性连接电动机之间的同步偏差平均值为14.6 r/min,比传统耦合偏差结构分别降低了5.2,31.7 r/min,可有效降低负载突变对电动机机械结构的损伤。