鞠锦勇， 李 威， 范孟豹, 王禹桥， 杨雪锋

(1.中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州 221116； 2.安徽工程大学 机械与汽车工程学院，安徽 芜湖 241000)

近些年来，在国家“去产能”和“调结构”的宏观调控下，确保煤矿开采的安全性以及高产高效变成了其首要任务[1]。现阶段，传统的刮板输送机传动系统为了实现软启动以及具有较强的过载能力，在异步电机和减速器之间增加液力偶合器、限矩摩擦离合器、调速偶合器等软启动装备，这类机电传动方式传动线路长，传动环节多，很容易出现诸多故障，并且齿轮传动系统还需保证良好的润滑[2-3]。在高效率、高可靠性以及大功率的发展趋势下，传统的异步电机驱动系统面临着不少挑战[4]。

在国家节能减排号召下，“变频永磁直驱”成为各行业重点攻克的新课题[5-7]。随着矢量控制和直接转矩控制在交流调速系统中的不断发展和完善，近年来在风力发电[8-9]、装备制造[10-11]、电动汽车[12-13]、船舶推进[14]、矿业牵引等传统采用异步电机的领域不断可见交流永磁电机的应用。Haring等[15]指出交流永磁电机在很宽的速度范围内具有高的响应性能和灵活性，使得永磁直驱概念对于大部分的实际应用是可行的。采用大功率永磁电机直接驱动工作装置，实现 “近零传动”，能够显著提高系统运行效率以及降低故障率，是现今大功率机电装备的发展趋势[16]。但是，由于刮板输送机主传动系统(机头)是一个多质量弹性连接的机械动力学系统，在运输作业时所施加负载力矩和电动机电磁转矩的联合作用下，将使系统连接轴产生扭转振动。……