1、引言
近幾年煤礦事故不斷發生，提升機電控失控造成全速過卷事故也時有發生，給煤礦安全生產造成巨大損失。隨著煤礦生產綜采機械化水平的不斷提高，長距離、高帶速、大功率帶式輸送機在礦井中得到廣泛應用，在這些
帶式輸送機中，常使用多臺軟啟動裝置以避免單臺裝置所需功率太大而引起諸多的問題。由多個軟啟動單元驅動的帶式輸送機，雖然啟動和運轉過程可控，但由于各個軟啟動單元中電機的外特性的差異、設備的制造和安裝的誤差、膠帶彈性伸長率的不同以及載荷變化等因素的影響，往往造成電機負載功率的失衡，從而引起帶式輸送機的功率不平衡問題，以及如何將其正確應用在煤礦提升機當中，這是一個實際應用中必須要解決的重要問題。
2、帶式輸送機差動液粘調速器的結構機理
帶式輸送機差動液粘調速器用于大功率帶式輸送機的軟起動，事先給出帶式輸送機起動時理想的速度、加速度曲線。通過壓力、速度、功率等檢測信號反饋，形成閉環控制回路，自動調節摩擦片間隙，改變輸出轉速和轉矩，使實際起動曲線逼近理想曲線，從而實現動態可控起動。同樣用調節摩擦片間隙的方法，精確控制多機驅動功率平衡和軟制動，大大降低膠帶動張力，使輸送機起動及制動更加平穩，同時大幅度降低設備成本。
2.1帶式輸送機結構及特點。帶式輸送機的動力傳動方式一股由電動機、聯軸器、減速器及差動液粘調速器組成。驅其結構簡單，啟動時間短，啟動張力大，輸送帶的安全系數大，加速度可控，啟動曲線理想，能滿足驗帶（低速運行以便檢修）的要求。
將變頻調速器并入控制系統，進行了輸入輸出節點分配，建立了各類模塊。將變頻調速器在帶式輸送機上的進行了實際調速應用，效果顯著。皮帶機的啟動控制（包括自動和手動控制）要根據出料機運行狀態和皮帶機停車前運行狀態進行。由操作人員向PLC發出指令。通過控制變頻器驅動電動機并帶動滾筒聯動運行，進行了帶機控制系統硬件設計。將變頻調速器并入控制系統，進行了輸入輸出節點分配，建立了各類模塊。將變頻調速器在帶式輸送機上進行了實際調速應用，效果顯著。
該系統的控制部分主要是由上位機的調度監控部分、下位機PLC控制部分組成。下位機在線實時記錄、監控。并顯示數據：PLC向上位機傳遞設備的實時狀態，接受并執行上位機的實時控制命令。可通過控制繼電器、接觸器等設備實現對現場設備的控制。
2.2電流一轉速多機功率平衡方法。新的多機功率平衡方法是將電機的轉速及電流因素包括在功率變化之中，即同時采集電機的電流和轉速信號作為控制功率平衡的依據：然后通過調節差動輪系軟啟動方式中變頻控制電機的轉速，改變輸送機膠帶輸出負載的轉速，從而調節輸出負載的功率，使多臺軟啟動裝置之間輸出的功率達到平衡狀態，這種多機功率平衡方法最突出的優點是同時考慮了電流和速兩個因素，把兩者結合起來作為多機功率平衡的依據，可克服現有的只考慮電流的多機功率平衡方法精度不高的缺點。同時，利用差動輪系軟啟動方式中調速準確、響應快速等特點，也能克服通過液力偶合器調節功率平衡出現的滯后問題。顯然，這種電流轉速的多機功率平衡方法的應用前景極具潛力。
電流一轉速多機功率平衡方法是以差動輪系的軟啟動系統為基礎的，也即通過差動輪系的軟啟動系統再加上必要的測量電機電流的電流互感器，實現多機功率平衡，如圖所示2-1 (Sn為轉速傳感器：il，i2，is，IC分別為獲取的差動輪系1,2輸出軸、變頻電機側輸入軸以及主電機側輸入軸轉速的脈沖信號；電流互感器未畫出，只引出信號n，12)
3、輸送機在煤礦提升機中應用
3.1系統硬件配置．系統硬件的連接順序為：由鋼絲繩芯輸送機經霍爾傳感器（下面配置有防震橡膠，后面配置有7000Gs以上永久磁鐵）、電壓信號隔離器、低通濾波器到電壓變換器，再由采樣保持元件、EM23PLC(Rs485接口)到計算機(RS232接口)．
3.2系統原理。輸送機的故障情況分為數字量信號監測與模擬量信號兩種情況進行監測：其一為數字量信號監測，由輸送機上的跑偏、打滑、撕裂開關提供數字量信號給S7-200，再由PLC進行信號處理及反饋調節，該種監測過程簡單，連接方便：其二為模擬量信號監測。該種監測基于電磁感應原理，針對輸送帶的斷裂、抽動、脫膠和銹蝕故障四種模擬量信號，通過霍爾傳感器將模擬量信號輸入到模擬量模塊EM235上，再通過模數轉換進行信號處理。這兩種監測方法所得到的信號都統一在PLC和組態系統中進行整合，以實時監測輸送機的工作情況。
3.3系統控制過程。整個控制電路由PLC、電動機、繼電器、開關和故障燈組成。PLC接收模擬量電流后通過編程轉換為開關量，將PLC的輸出接口接入控制電路中，通過開關量來控制線路中電磁開關的開與關，從而控制繼電器和電動機的開與關·當PLC接收跑偏、打滑、撕裂或斷裂信號時，對應的輸出接口用開關量信號控制相對應的繼電器KA狀態變化，從而繼電器KM狀態發生變化，最后電動機的開關KM斷開，輸送機停止。當PLC接收模數轉換后的抽動、脫膠或銹蝕信號時，由于此種情況的嚴重性不足以使輸送機停止，故障燈亮即可．
4、結束語
本文提出了一種新的功率平衡方法即電流—轉速的多機功率平衡，該方法用于差動輪系的軟啟動系統的實現過程中，需要解決的具體問題很多，諸如，如何選取多臺電機輸出功率的參照功率值的問題；如何選取合適的采樣調節周期：這些都是需要進一步進行研究、試驗，以獲取最佳解決方案的問題。總之，大型綜合煤炭機電機械化運輸系統中還有更多的問題有待予進一步探索和研究。另外，如果能夠結合自動控制技術，實時運輸設備的運行時間和狀態，對設備故障發出告警，將更好地輔助生產系統，這一點也非常值得探索，相信最終一定能夠實現。
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