abb中压变频器用于主斜井皮带机的研究

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1、ABB中压变频器用于主斜井皮带机的研究刘俊锋大同煤矿集团有限责任公司晋华宫煤矿摘要:变频技术在皮带机的控制过程屮应用越來越广泛，其对煤矿生产的安全、可靠性影响也越来越大。在分析皮带机控制系统的构成以及控制原理基础上，探讨了ABB中压变频器在晋华宫矿主斜井皮带机中的应用情况，总结H常的运行经验，希望可以促进ABB中压变频器在皮带机中更好地应用。关键词：主斜井；ABB中压变频器;皮带机;变频控制;作者简介：刘俊锋（1975-），男，机电工程师，毕业于太原理工大学机械工程及自动化，主要从事煤矿井下机电技术工作。收稿日期:2017-06-30Received：2017-06-300引言煤矿生产过

2、程中，对煤炭的输送离不开皮带机设备，皮带机的工作效率将直接影响到整个煤矿的牛产效率。在带式输送机之中，胶带拥有非常高的弹性，按照《煤矿安全规程》相关规定，主要运输巷使用的带式输送机必须要加设软启动装置，若属于下运式的皮带机设备，则必须加设相应的软制动装置。在Z前煤矿生产过程中，皮带机所采用的软启动装置多为液力软启动装置。此种装置运行过程中会消耗较多的能量，而且日常维护工作还需要投入较多的人力与物力。随着电子技术以及信息技术的进一步革新与发展，目前越来越多地使用变频装置对带式输送机进行控制。ABB屮压变频器在带式输送机的控制屮应用尤为广泛。1皮带机控制系统在科技快速发展过程中，带式输送设备

3、也不断提升自身的自动化程度，使其运输效率以及运输数量均有了极大的提升。按照平滑软启动以及启动转矩相关要求,皮带机在运行过程中所拥有的速率直接和运输煤炭的重量存在关系。通过应用异步电动机、变频装置和PLC技术，便能够有效改善带式输送设备的控制性能，扩大速率调节的范围，增加速度调节的精度值11丄。此控制系统不仅可以作为皮带输送设备的软启动系统，同时还能够作为皮带不同运输煤量情况下的调速系统。在ABB变频技术中融合了直接转矩智能调控技术，同时述应用到了磁通稳定理论。和以往的电机调速控制方法比较，其具有更高的精度，而且可以进行动态地转矩调控。不过，在煤矿皮带机的使用过程中，非常多的因素均可能影响

4、到电动机的同步控制。例如，电压的变化、环境温度的变化、负载的变化以及频率发生变化等。所以，要想确保电动机的同步效果更加理想，最优的处理办法便是通过主从控制的手段来对电动机进行控制。1.1带式输送机系统构成带式输送机包含有输送带、托辗装置、滚筒以及清扫装置等。带式输送机机头处于矿井井口岀煤位置，皮带机把煤炭从矿井的井底运输岀来以后，便自动地把煤炭卸在卸煤口位置。带式输送机机尾处安装有张紧装置，通过此装置能够有效地调整输送带的松紧度，防止皮带在运输煤炭过程中出现打滑问题，也能有效地避免由于输送带过于紧绷而在运输煤炭的过程中出现损伤。按照《煤矿安全规程》的规定，设置带式输送机的各种机电保护装置

5、，保证带式输送机安全稳定运行。1.2DTC控制原理DTC控制即为直接转矩控制，是较为先进的交流控制技术，是ABB公司研发的一种新型控制技术，控制原理如图1所示。力矩给定P1D速度给定矩定制力给控力矩磁通比较TorqueFlix速度控制电机模型速度实际值J9*SyposVoCu图1DTC控制原理下载原图DTC控制由于具有更高的精度，而且可以进行动态地转矩调控，所以，在煤矿皮带机控制中的应用越来越广泛。育•接转矩控制的特点在于对电动机转矩以及速率的调控是基于电动机所拥有的电磁状态进行的。这和直流传动控制的原理较为类似，却和PWM传动控制存在较大的差异性。PWM传动控制主要是依靠调节电压或者调

6、节频率来实现对电动机控制的。在ABB中压变频器中，通过直接转矩控制来完成对电动机转速的控制，可以有效提升对交流电动机调节的精准性。ABB中压变频器的调节过程更加准确、迅速。而要想更好地实现动态的控制，应当充分考虑到电动机所存在的漏电感以及惯量问题。电动机的漏电感以及惯量越小，转矩调控时相应的上升时间就越短，轴转矩所拥有的速率变化值也会随之增加。和之前大多数变频调控方式不同，是采用直接转矩的调控方式，把交流电动机转矩作为首要调控的要素，控制间隔时间大致在25s左右。采用直接转矩方法对电动机进行控制的过程中，最重要的是控制电动机的转矩以及定子磁通量。通过运用技术先进的电动机软件系统模型，同时

7、采用高速信号处理装置对数据信息加以处理，确保了电动机运行状态可以拥有更加快速的更新频率。由于电动机在运行过程中有关参数的真实值和设定值存在一定的差异性,同时电动机运行时各种参数也一直处于变化状态，所以通过传动装置能够提供最优化的开关状态，同时也能够对瞬时掉电以及负载波动等问题以最快的速率进行调控。采用直接转矩调控方式，无需专门针对电压或者频率进行分别调控。因此，在直接转矩调控的整个环节，有效地避免一些高频噪音的出现，确保了系统运行的