引論：我們?yōu)槟砹?篇變頻驅(qū)動(dòng)的刮板輸送機(jī)智能控制分析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

引言

現(xiàn)階段刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)多為“雙速電機(jī)、組合開(kāi)關(guān)、減速器”或者“電動(dòng)機(jī)、組合開(kāi)關(guān)、減速器、液力偶合器”方式，上述方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)減速器油溫、電機(jī)溫度監(jiān)測(cè)且不具備保護(hù)閉鎖功能[1-3]。傳統(tǒng)刮板輸送機(jī)控制方式存在下述主要問(wèn)題[4-8]：?jiǎn)?dòng)速度快，容易產(chǎn)生較大的電氣以及機(jī)械沖擊，給供電電網(wǎng)穩(wěn)定性以及設(shè)備運(yùn)行可靠性帶來(lái)影響；刮板輸送機(jī)恒速運(yùn)行、無(wú)功功率較大，導(dǎo)致電能利用率偏低、能耗較高；無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測(cè)及保護(hù)，刮板鏈持續(xù)較高張緊力，容易出現(xiàn)較大變形。智能化礦山是礦井發(fā)展的主要趨勢(shì)，可提升礦井生產(chǎn)效率并減少作業(yè)人數(shù)[9]。智能化礦山建設(shè)的重要組成是實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸系統(tǒng)智能化，刮板輸送機(jī)是采掘作業(yè)面主要運(yùn)輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)智能化控制可明顯提升設(shè)備運(yùn)行效率。

1刮板輸送機(jī)智能控制系統(tǒng)組成

1.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)組成系統(tǒng)組成包括高壓變頻、智能控制兩部分，具體組成如圖1所示。變頻器為BPJV-2×1250/3.3，供電用2500kVA移動(dòng)變電站，可對(duì)機(jī)頭、機(jī)尾電機(jī)主-從聯(lián)合控制或者單獨(dú)啟停控制；變頻器間通過(guò)CAN總線通信。智能控制系統(tǒng)包括地面云端服務(wù)器、操作箱（CXJ127S）、煤量檢查傳感器、振動(dòng)傳感器、數(shù)據(jù)采集箱以及液壓張緊控制器等構(gòu)成；操作箱與變頻器、監(jiān)測(cè)傳感器以及液壓張緊控制器等采用CAN總線方式連接，通過(guò)以太網(wǎng)方式獲取煤量檢測(cè)結(jié)果；地面云端服務(wù)器通過(guò)井下環(huán)網(wǎng)獲取操作箱數(shù)據(jù)并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、分析。

1.2智能控制方案1）刮板鏈條自動(dòng)張緊控制。刮板輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)，液壓張緊系統(tǒng)張緊鏈條，后啟動(dòng)刮板輸送機(jī)；在停機(jī)時(shí)先停止變頻器，后降低張緊力。2）煤量監(jiān)測(cè)。用激光掃描儀檢測(cè)煤量，結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)傳輸給操作箱，操作箱分析煤量確定最佳速度；將速度調(diào)節(jié)信號(hào)傳輸給變頻器實(shí)現(xiàn)智能調(diào)整。3）驅(qū)動(dòng)裝置監(jiān)測(cè)。在驅(qū)動(dòng)位置旁布置數(shù)據(jù)采集箱，獲取減速器或者電動(dòng)機(jī)內(nèi)PT100溫度傳感器數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集箱將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸給操作箱，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。4）振動(dòng)監(jiān)測(cè)。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)底座處安裝振動(dòng)傳感器，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)振頻率、振幅監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置維護(hù)提升及運(yùn)行異常預(yù)警。

2關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1高壓變頻驅(qū)動(dòng)采用的BPJV-2×1250/3.3高壓變頻器有2個(gè)相互獨(dú)立輸出回路，可實(shí)現(xiàn)2臺(tái)1000kW電機(jī)變頻控制，具體高壓變頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。高壓變頻器具備有漏電、過(guò)載、缺相、接地以及欠電壓保護(hù)等功能，通過(guò)液晶顯示屏可實(shí)時(shí)顯現(xiàn)變頻器工作狀態(tài)。具體使用的變頻器技術(shù)參數(shù)如下頁(yè)表1所示。通過(guò)高壓變頻驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)功率平衡、鏈條保護(hù)以及斷鏈監(jiān)測(cè)等功能。高壓變頻器可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，明顯啟動(dòng)、停止以及急停等機(jī)械沖擊、電氣沖擊影響，提高刮板輸送機(jī)工作效率，通過(guò)變頻器主-從控制方式實(shí)現(xiàn)機(jī)頭、機(jī)尾電機(jī)功率平衡，在生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)頭電機(jī)是主要的負(fù)載設(shè)備；機(jī)尾電機(jī)主要用以張緊刮板鏈，在負(fù)載較大時(shí)與配合機(jī)頭電機(jī)為刮板鏈提供動(dòng)力。在刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)依據(jù)刮板上煤量調(diào)整啟動(dòng)時(shí)間、機(jī)頭與機(jī)尾間啟動(dòng)滯后時(shí)間，同時(shí)具備刮板鏈負(fù)載監(jiān)測(cè)功能，從而降低刮板輸送機(jī)運(yùn)行期間刮板鏈故障發(fā)生率，提高刮板鏈運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.2煤量監(jiān)測(cè)激光掃描儀置于機(jī)頭上方，測(cè)定刮板煤流高度監(jiān)測(cè)煤量，具體激光掃描示意圖如圖3所示。具體工作原理為：激光掃描角度為α，獲取每個(gè)斷面高度hi，得到每個(gè)橫截面單元面積△Si，最終得到煤量斷面積S，通過(guò)引進(jìn)坐標(biāo)定位、外形輪廓以及運(yùn)行速度等信息，即可實(shí)現(xiàn)煤流量監(jiān)測(cè)。

2.3數(shù)據(jù)采集分析刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括減速器（油溫、高低速傳動(dòng)軸等）及電機(jī)（三相繞組等）溫度、電機(jī)振動(dòng)頻率及幅值、冷卻水溫度及流量等。數(shù)據(jù)采集箱獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并通過(guò)總線方式將結(jié)果傳輸給操作箱。操作箱匯總檢測(cè)數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)井下工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸給地面云服務(wù)器。

2.3.1溫度以及冷卻系統(tǒng)分析對(duì)刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置多位置溫度進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)確定驅(qū)動(dòng)裝置正常運(yùn)行溫度范圍，若發(fā)現(xiàn)某處溫度出現(xiàn)突變或者檢測(cè)結(jié)果偏高時(shí)，操作箱會(huì)發(fā)出顯示異常點(diǎn)并發(fā)出預(yù)警信息；若問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)操作箱會(huì)發(fā)出停機(jī)指令，降低故障影響。對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置水冷系統(tǒng)流量、水溫等檢測(cè)，確定正常運(yùn)行水溫及流量，若發(fā)現(xiàn)冷卻水系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，會(huì)在操作箱上顯示異常類(lèi)型并提醒相關(guān)人員及時(shí)處理，避免出現(xiàn)水冷系統(tǒng)故障導(dǎo)致局部溫度異常問(wèn)題。

2.3.2振動(dòng)信號(hào)分析通過(guò)振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)頻率、幅值，經(jīng)過(guò)大量數(shù)據(jù)分析確定正常運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)部位振動(dòng)幅值及頻率范圍。刮板輸送機(jī)出現(xiàn)故障往往伴隨有異常振動(dòng)，若監(jiān)測(cè)的振動(dòng)參數(shù)出現(xiàn)異常，則會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒及時(shí)維修，避免驅(qū)動(dòng)裝置故障擴(kuò)大化。

2.4運(yùn)行速度智能調(diào)整策略變頻器可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，通過(guò)智能調(diào)速可降能耗。智能調(diào)速基礎(chǔ)是變頻調(diào)速控制及煤量監(jiān)測(cè)。在生產(chǎn)過(guò)程中受到采煤機(jī)截割深度、速度、煤壁片幫以及推溜等因素影響，刮板輸送機(jī)煤量會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)智能調(diào)整運(yùn)行速度，可在滿足原煤外運(yùn)同時(shí)降低刮板鏈回轉(zhuǎn)次數(shù)，以便降低磨損及能耗。運(yùn)行速度智能調(diào)整基于PI控制方法實(shí)現(xiàn)，將刮板輸送機(jī)上實(shí)時(shí)煤量Qi與額定煤量Qs進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)兩者之間差值調(diào)整運(yùn)行速度；當(dāng)Qi＞Qs時(shí)提速，Qi＜Qs時(shí)降速，通過(guò)調(diào)整速度使得刮板輸送機(jī)實(shí)際負(fù)載處于理想狀態(tài)，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)功功率最低，以便降低運(yùn)行能耗。

3結(jié)語(yǔ)

文中對(duì)基于變頻驅(qū)動(dòng)的刮板輸送機(jī)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，該系統(tǒng)于2018年10月在山西某礦刮板輸送機(jī)控制中進(jìn)行應(yīng)用，工作面已回采推進(jìn)超過(guò)1200m，智能控制系統(tǒng)始終保持穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)采用智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置檢測(cè)、煤流檢測(cè)、智能調(diào)速、刮板鏈自動(dòng)張緊、軟啟動(dòng)等，并借助地面云服務(wù)器及大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置故障監(jiān)測(cè)及預(yù)警功能。將智能控制系統(tǒng)應(yīng)用到刮板輸送機(jī)運(yùn)行控制后，可在一定程度提升綜采工作面智能化控制程度，提高煤炭運(yùn)輸效率。

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作者:張霞 單位:汾西礦業(yè)集團(tuán)礦山設(shè)備租賃分公司