刮板输送机是煤矿井下综采工作面的重要运输设备,其可靠性将影响煤矿开采的效率。本文依托国家发改委能源中心重大项目“高端综采成套装备理论与关键技术研究”,针对复杂工况下,刮板输送机运行电流过大、故障停机率高等问题,采用数学建模、数值分析相结合的方法,对三电机大型刮板输送机的功率平衡控制策略进行了研究,主要研究内容如下:(1)结合刮板输送机的具体参数,分析了刮板输送机的负载特性,主要对刮板输送机稳定运行工况下的货载和阻力进行计算,建立刮板输送机的动力学数学模型和仿真模型,仿真分析刮板输送机链条特殊点张力和运行速度、驱动链轮输出转矩等关键参数的变化趋势,找到了影响刮板输送机电动机功率平衡的因素:负载的变化和结构性参数的变化。(2)基于变频调速原理,根据矿用三相异步电动机的工作原理和结构特性,建立刮板输送机用异步电动机的数学模型,采用直接转矩控制方法进行电动机的转矩控制,建立直接转矩控制系统的数学模型和仿真模型,通过仿真验证控制方法应用在刮板输送机电动机上的可行性。(3)考虑影响刮板输送机电动机功率平衡的因素,确定电动机功率分配的方案。在第三章电动机直接转矩控制研究的基础上,设计刮板输送机电动机功率平衡控制系统,控制系统采用电流的负载识别方式,确定负载转矩的比值,进而根据负载转矩的调节电动机转速,实现电动机的功率平衡。(4)根据设计的刮板输送机功率平衡控制系统,利用AMEsim建立仿真模型,设定合理的仿真参数,对控制系统进行仿真,分析在机头电动机过载条件下控制系统的控制效果,验证控制系统的合理性。