發(fā)布時間：2020-12-14 07:16

　　隨著帶式輸送機向著長距離、高帶速、大運量發(fā)展,其張緊裝置已由最初簡單的機械結構發(fā)展成為集機電液一體的動態(tài)自動張緊機構。動態(tài)自動張緊裝置以液壓自動張緊和變頻自動張緊為主。液壓自動張緊裝置在實際應用中存在張力調節(jié)速度較慢、可靠性低以及故障率高等問題;變頻自動張緊裝置可以有效的避免上述問題,但傳統(tǒng)變頻自動張緊往往采用“變頻器+電動機+減速器”的驅動形式,結構較為復雜而且由于減速器的存在,使得驅動系統(tǒng)的傳動效率和可靠性降低、制造成本和后期維護難度增加。永磁同步電機已在煤礦上得以應用,因其具備良好的低速帶載能力和節(jié)能效果,可以用其替代“電機+減速器”的驅動方式,簡化變頻自動張緊裝置結構,提升其驅動傳動效率,降低后續(xù)維護難度。本文從帶式輸送機變頻自動張緊裝置理論分析出發(fā),對DSJ140/300/3×450型可伸縮帶式輸送機的輸送帶進行了張力計算,得出張緊裝置需要提供的最小張力,針對傳統(tǒng)變頻自動張緊裝置驅動機構的不足,提出并設計了以低速直驅永磁同步電機作為驅動機構的自動張緊裝置;對基于雙閉環(huán)矢量控制的永磁同步電機的速度環(huán)控制器利用MATLAB/Simulink進行優(yōu)化設計和仿真,并分析對比了采用PI... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 帶式輸送機動力學研究現(xiàn)狀
        1.2.2 帶式輸送機張緊裝置國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 永磁同步電動機的研究及應用現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內容
    1.5 本章小結
第二章 帶式輸送機變頻張緊裝置理論分析
    2.1 帶式輸送機張緊裝置位置布置要求
    2.2 帶式輸送機運行時的張力要求
        2.2.1 不打滑條件張力計算
        2.2.2 懸垂度條件校核
    2.3 帶式輸送機運行受力分析
        2.3.1 運行阻力分析
        2.3.2 逐點法分析輸送帶張力
    2.4 DSJ140/300/3×450型可伸縮式帶式輸送機張力計算
    2.5 本章小結
第三章 帶式輸送機永磁變頻自動張緊裝置設計
    3.1 永磁變頻自動張緊裝置組成及工作原理
    3.2 永磁變頻張緊絞車設計
        3.2.1 鋼絲繩選型
        3.2.2 滑輪設計
        3.2.3 張緊滾筒設計
        3.2.4 永磁同步電機功率計算
    3.3 永磁變頻張緊裝置電氣控制系統(tǒng)設計
        3.3.1 變頻器選型
        3.3.2 張力傳感器選型
    3.4 永磁變頻張緊裝置的傳遞函數(shù)
        3.4.1 變頻器傳遞函數(shù)
        3.4.2 永磁電動機傳遞函數(shù)
        3.4.3 張緊滾筒傳遞函數(shù)
        3.4.4 滑輪組傳遞函數(shù)
    3.5 本章小結
第四章 永磁同步電機變頻調速系統(tǒng)優(yōu)化與仿真
    4.1 永磁同步電機的基本結構
    4.2 永磁同步電機數(shù)學模型
        4.2.1 坐標變換
        4.2.2 電機數(shù)學模型
    4.3 永磁同步電機的矢量控制
    4.4 速度控制器優(yōu)化設計
        4.4.1 自尋優(yōu)模糊PID控制原理
        4.4.2 改進引力搜索算法
        4.4.3 目標函數(shù)的確定
        4.4.4 控制器設計
    4.5 變頻調速系統(tǒng)仿真模型建立及結果分析
        4.5.1 參數(shù)自尋優(yōu)模糊PID控制器建模
        4.5.2 永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)建模
        4.5.3 變頻調速系統(tǒng)仿真結果分析
    4.6 本章小結
第五章 帶式輸送機及其變頻自動張緊裝置動態(tài)特性仿真
    5.1 帶式輸送機數(shù)學模型建立
        5.1.1 輸送帶數(shù)學模型建立
        5.1.2 邊界條件和初始條件
        5.1.3 輸送帶單元劃分及參數(shù)計算
    5.2 基于永磁同步電機變頻自動張緊裝置的輸送機聯(lián)合仿真模型建立
    5.3 聯(lián)合仿真分析
        5.3.1 啟動階段仿真結果與分析
        5.3.2 滿速階段仿真結果與分析
        5.3.3 機尾自移階段仿真結果與分析
        5.3.4 受控停機階段仿真結果與分析
    5.4 本章小結
第六章 輸送帶參數(shù)及停機方式對輸送機及其變頻自動張緊裝置動態(tài)特性的影響
    6.1 不同載荷對輸送機及其張緊裝置動態(tài)特性的影響
    6.2 不同彈性模量對帶式輸送機及其張緊裝置動態(tài)特性的影響
    6.3 輸送帶流變系數(shù)對帶式輸送機及其張緊裝置動態(tài)特性的影響
    6.4 不同停機方式對帶式輸送機和張緊裝置動態(tài)特性的影響
    6.5 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：2916053