0、序言
    由於鋼絲繩牽引帶式輸送機（以下簡稱“鋼帶機”）既(ji)可(ke)運(yun)人(ren)又(you)可(ke)運(yun)煤(mei)，應(ying)用(yong)靈(ling)活(huo)
，所(suo)以(yi)在(zai)我(wo)國(guo)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)煤(mei)礦(kuang)井(jing)下(xia)的(de)運(yun)輸(shu)。傳(chuan)統(tong)的(de)鋼(gang)帶(dai)機(ji)電(dian)控(kong)係(xi)統(tong)一(yi)般(ban)都(dou)是(shi)采(cai)用(yong)直(zhi)流(liu)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)，而(er)直(zhi)流(liu)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)由(you)於(yu)技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)防(fang)爆(bao)，按(an)照(zhao)煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)規(gui)程(cheng)第(di)四(si)百(bai)四(si)十(shi)條(tiao)的(de)要(yao)求(qiu)
，不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)井(jing)下(xia)使(shi)用(yong)。因(yin)此(ci)，急(ji)需(xu)解(jie)決(jue)井(jing)下(xia)鋼(gang)帶(dai)機(ji)的(de)防(fang)爆(bao)拖(tuo)動(dong)問(wen)題(ti)，以(yi)滿(man)足(zu)煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)的(de)要(yao)求(qiu)。
1、拖動控製係統的要求
    鋼絲繩牽引帶式輸送機是現代化煤礦高產高效的主要運輸設備。在大型鋼帶機多電機多滾筒的拖動係統中，拖動方式以直流拖動、交流繞線電機串級調速、交流繞線電機轉子串電阻調速拖動等為主，顯然上述方法很難防爆要求。  、
    鋼絲繩牽引帶式輸送機對拖動技術的特殊要求：
    ·起動平穩，可滿載起動；
    ·調速方便，可實現運人
、運料、驗繩等多種速度；
    ·負力提升時能自動進入電氣製動運行狀態，再生能量通過回饋電網實現電氣製動；
    ·處理事故或檢修時可逆運行；
    ·必須設置可靠的各種安全保護裝置

；
    ·維護量小。
    本係統采用隔爆兼本安四象限變頻四控製。
2、係統組成、原理及特點
    本係統由拖動部分

、控製部分及相關傳感器等組成。
2.1  拖動部分的原理及功能
    在本係統中最關鍵的是拖動部分，而變頻器是拖動部分的核心。係統設計采用無速度傳感器磁通矢量控製的變頻器。係統原理圖如圖1所示。
2.1.1磁通矢量控製
    本係統變頻器采用SPWM磁ci通tong矢shi量liang控kong製zhi方fang式shi。實shi現xian精jing確que的de磁ci場chang定ding向xiang矢shi量liang控kong製zhi需xu要yao在zai異yi步bu電dian動dong機ji上shang安an裝zhuang精jing密mi的de測ce速su裝zhuang置zhi，但dan在zai井jing下xia鋼gang絲si繩sheng牽qian引yin帶dai式shi輸shu送song機ji上shang安an裝zhuang測ce速su裝zhuang置zhi是shi很hen困kun難nan的de，同tong時shi會hui增zeng加jia係xi統tong的de維wei護hu量liang。SPWM磁通矢量控製無需專門的測速裝置
，其基本控製思想是根據輸入電動機的參數，按照一定的關係式分別對作為基本控製量的勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流進行檢測，並通過控製電動機定子繞組電壓的頻率使勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流的指令值達到一致，並輸出轉矩，從而實現矢量控製。采用SPWMcitongshiliangkongzhidebianpinqibujinkezaitiaosufanweishangyuzhiliudiandongjixiangpipei
，erqiekeyikongzhiyibudiandongjichanshengdezhuanju
，yibaozhengzaidipinyunxingshiedingzhuanjudeshuchu。
2.1.2  軟起動、軟停車
    軟起動、軟(ruan)停(ting)止(zhi)特(te)性(xing)是(shi)鋼(gang)絲(si)繩(sheng)牽(qian)引(yin)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)首(shou)選(xuan)目(mu)標(biao)。鋼(gang)絲(si)繩(sheng)牽(qian)引(yin)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)帶(dai)負(fu)載(zai)運(yun)行(xing)時(shi)具(ju)有(you)極(ji)大(da)的(de)慣(guan)性(xing)
，起(qi)動(dong)加(jia)速(su)度(du)與(yu)停(ting)車(che)減(jian)速(su)度(du)的(de)值(zhi)越(yue)大(da)
，在(zai)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)上(shang)儲(chu)存(cun)的(de)能(neng)量(liang)就(jiu)越(yue)大(da)，而(er)釋(shi)放(fang)這(zhe)些(xie)能(neng)量(liang)就(jiu)會(hui)對(dui)輸(shu)送(song)機(ji)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)極(ji)大(da)的(de)衝(chong)擊(ji)。本(ben)係(xi)統(tong)的(de)起(qi)動(dong)、停止時間是任意可調的，也就是說起動時的加速度和停車時的減速度任意可調。同時為了平穩起動，匹配其具備的S型加減速曲線，這樣可將鋼絲繩牽引帶式輸送機起停時產生的衝擊減至最小。
2.1.3平穩的重載起動
    鋼絲繩牽引帶式輸送機在輸煤過程中任意一刻都可能立即停車再重新起動，因此，必須考慮“重載起動”能力。由於采用SPWM磁通矢量控製控製方式，低頻運轉可輸出1,5-2倍額定轉矩，適於“重載起動”。
    由圖2
，可以看出變頻器拖動電動機在任何頻率下（即任何速度下），其機械特性曲線基本保持一致。
2.1.4自動回饋製動
    當(dang)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)負(fu)力(li)運(yun)行(xing)時(shi)能(neng)自(zi)動(dong)進(jin)入(ru)回(hui)饋(kui)製(zhi)動(dong)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，此(ci)時(shi)的(de)整(zheng)流(liu)器(qi)處(chu)於(yu)逆(ni)變(bian)狀(zhuang)態(tai)，向(xiang)電(dian)網(wang)回(hui)饋(kui)能(neng)量(liang)，在(zai)負(fu)力(li)提(ti)升(sheng)的(de)狀(zhuang)態(tai)下(xia)實(shi)現(xian)準(zhun)確(que)的(de)速(su)度(du)控(kong)製(zhi)
，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)節(jie)省(sheng)能(neng)量(liang)。
    benxitongdezhengliuqiaoweikekongzhengliuqiao，dangxitongchuyufuliyunxingshi
，dianjijiangfadianyunxing，erdianwangchengweilefuzai。cishi，yuannibianqiaojiangzuoweizhengliuqiaogongzuo
，eryuanzhengliuqiaozezuoweinibianqiaogongzuo。youyuAFE的技術與相位跟蹤技術的應用，變頻控製係統可使回饋波形與電網波形保持一致
，而相位相反，從而實現再生能量的回饋製動。
2.1.5實現無級調速
    鋼絲繩牽引帶式輸送機，不僅可實現運人、運料、驗繩等多種速度，而且可實現無級調速。變頻器可調整電機於5%~100%額定帶速範圍內的任意帶速長期工作，並且在任意速度下均可提供額定轉矩。由於采用了PLCkongzhi
，takeyijiancebenjiaodaijiheshangyitiaojiaodaijidefuhe，ranhougenjufuhededaxiao，kongzhijiaodaijidezhuansu。zheyangkedadajieyuedianneng，tongshijiangdigangsishengqianyindaishishusongjishebeidesunhao，yanchangshiyongshouming。
    平煤十礦鋼絲繩牽引膠帶輸送機，不僅可以通過“運行方式”選擇“運煤”
、“運人”或“驗繩”以達到不同的速度設定，還提供了無級調速接口以供現場需要進行調速。
2.1.6可任意調整加、減速度
鋼絲繩牽引膠帶輸送機
，要求起動平穩，並可滿載起動。為減少機械衝擊與電機容量，要求加、減速度要小於0.2m/s2
；同時為防止起動時瞬時打滑，要求等加速起動。
    變頻器的加減時間可分別任意調整(0.1-9999秒)，故加減速度可以根據需要任意設定
，滿足鋼絲繩牽引膠帶輸送機電力拖動的特殊要求。
2.1.7保護和故障自診斷．
    變頻器具有完善的保護功能，以保障電氣設備的正常運行。如：過壓、欠壓、過流
、過熱、短路

、接地
、三相不平衡、缺相等保護功能，不僅能保留10次故障代碼，還能保存相應的故障參數。
2.1.8散熱功能
    通tong用yong變bian頻pin器qi在zai國guo內nei外wai得de到dao廣guang泛fan應ying用yong，但dan由you於yu大da功gong率lv器qi件jian的de散san熱re問wen題ti一yi直zhi未wei能neng得de到dao解jie決jue，而er沒mei有you在zai煤mei礦kuang井jing下xia得de到dao廣guang泛fan的de應ying用yong
，本ben係xi統tong很hen好hao的de解jie決jue了le大da功gong率lv器qi件jian的de散san熱re問wen題ti，在zai煤mei礦kuang井jing下xia投tou入ru使shi用yong取qu得de了le很hen好hao效xiao果guo。
2.1.9特殊措施
    針對礦山應用的特殊環境
，隔爆變頻器除了在箱體結構方麵采取了相應的防爆
、防潮、防滴水措施外
，在主回路方麵盡量加大爬電距離與電氣間隙，在控製回路方麵，所有的控製板均塗抹多遍三防漆。
2.2控製部分原理及功能
    控製部分由PLC控製箱
、操作控製台組成，其配置圖如圖3所示。
2.2.1  隔爆兼本安型PLC控製箱
    1)膠帶邊緣線速度等同控製
    平(ping)煤(mei)十(shi)礦(kuang)鋼(gang)絲(si)繩(sheng)牽(qian)引(yin)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)四(si)台(tai)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)其(qi)同(tong)步(bu)性(xing)
，要(yao)求(qiu)四(si)台(tai)電(dian)機(ji)應(ying)同(tong)步(bu)起(qi)動(dong)停(ting)車(che)，在(zai)某(mou)一(yi)電(dian)機(ji)或(huo)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)故(gu)障(zhang)時(shi)能(neng)係(xi)統(tong)停(ting)車(che)。為(wei)了(le)使(shi)係(xi)統(tong)更(geng)好(hao)的(de)工(gong)作(zuo)，自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)四(si)台(tai)電(dian)機(ji)之(zhi)間(jian)的(de)微(wei)小(xiao)速(su)度(du)差(cha)，由(you)PLC調整四台隔爆變頻器的速度給定及頻率給定增益，保證四台電機之間的功率平衡以及膠帶邊緣線速度等同。
    2)動態功率平衡
    在保證膠帶邊緣速度等同的前提下j可以通過PLC控kong製zhi係xi統tong采cai樣yang四si台tai隔ge爆bao變bian頻pin器qi的de電dian流liu值zhi，再zai通tong過guo調tiao整zheng四si台tai電dian機ji的de速su度du來lai使shi四si台tai電dian機ji電dian流liu值zhi逐zhu步bu趨qu於yu平ping衡heng，形xing成cheng一yi個ge動dong態tai的de功gong率lv平ping衡heng係xi統tong。
    31膠帶機的保護
    膠帶機具有繩脫槽保護、帶脫槽保護、斷繩保護、乘人上下越位保護（兩極雙保護）
、電機的溫度保護、煙霧保護
、煤倉堆煤保護、超溫超塵灑水等保護功能。
2.2.2本質安全型操作集控台
    操作集控台具有設備操作及顯示功能。設備操作：操作方式選擇、速度設定、起停膠帶輸送機、可逆運行等；在操作台實時顯示四台電機的電流
、電壓
、速度、故障保護狀態和斷繩、上行下行越位、張緊狀態、煤倉煤位、堆煤、打滑、溫度等保護。
    1)操作方式：
    考慮到用戶現場的需要及方便使用
，本係統隻分為正常操作方式和檢修操作方式
，以便簡化用戶的操作。
    並可在係統故障狀態下，可以實現三機運行或雙機運行。
    2)速度設定：
    根據用戶現場的實際負載及工況要求，用戶可選擇“運物”、“運人”、“驗繩”及“無級調速”四種調速方式，以適應不同的負載情況。
    3)可逆運行：
    應用過程中
，尤其是檢修時，需要膠帶輸送機反轉，本係統可以通過改變變頻器中IGBT的導通順序實現膠帶輸送機的可逆運行，
    4)內置溫度巡檢儀，實現超溫保護：
    操作台內置8通道溫度巡檢儀，實時檢測電機
、電機軸承
、減速器、主滾筒軸承等部位的溫度檢測，實現超溫報警功能。
    5)實現開車語音預警
    6)實現兩條牽引鋼絲繩的張力調節
    7)故障自診斷功能
    網絡係統的故障自診斷；
    軸編碼器的故障自診斷
；
    -保護發生的位置的診斷等。
2.3保護係統及傳感器
    由於本係統各種保護的數量多，如果每個傳感器采用電纜直聯，不僅要耗費較多的電纜、增(zeng)加(jia)工(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)量(liang)，也(ye)不(bu)利(li)於(yu)係(xi)統(tong)的(de)檢(jian)修(xiu)和(he)維(wei)護(hu)。因(yin)此(ci)，本(ben)係(xi)統(tong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)用(yong)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)型(xing)，隻(zhi)需(xu)敷(fu)設(she)一(yi)根(gen)三(san)芯(xin)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)，通(tong)過(guo)總(zong)線(xian)將(jiang)所(suo)有(you)的(de)保(bao)護(hu)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)納(na)入(ru)網(wang)絡(luo)。
    本係統具有就地急停及啟動確認
；超速保護、打滑保護；斷繩保護、繩脫槽保護
、帶脫槽保護、沿線停機保護
；滿倉
、堆煤保護；機尾重錘限位保護；煙霧保護；超溫灑水和防塵灑水保護等。
    由於乘人越位保護的重要性，因此

，上下各設兩級乘人越位保護點，實現越位的兩級保護，以保障人員的安全。
    本係統還設有語音報警功能
，在上下乘人區，均設立語音報警箱。開車前語音報警裝置能發出語音報警信號。
3、結論
    本係統經過一年的運行，運行效果良好

，滿足了平煤十礦的生產要求，安全性能大大提高，節能效果顯著。現已在平煤十三礦、平煤六礦推廣使用。
  （轉載請注明：富通新能源帶式輸送機http://www.tre455.cn/shusong/131.html）