帶式輸送機是礦井運輸的咽喉設備之一，提高礦井煤炭生產的運輸能力，進一步提高礦井生產的自動化水平，是煤炭生產的急需解決的問題。隨著防爆變頻器的問世，運輸機的電機驅動，多數采用電驅動方式有：軟起動器和變頻器。采用變頻器的目的是解決：高精度的轉矩控制；多機運行過程中的功率平衡；凈化環境、安全生產。
一、技術說明
帶式輸送機電控系統包括：驅動、控制、操作、保護、通訊五大部分，協調運行，共同完成膠帶機運行的軟起、軟停和過程控制。
1.驅動部分
驅動部分可以選用礦用軟起動器，也可以選用變頻器。
(1)矢量控制
矢量控制通過三相-兩相變換和同步旋轉變換，把交流異步電動機在按轉子磁鏈定向的同步旋轉坐標上等效成直流電動機，從而模仿直流電動機進行控制，得到在靜、動態性能上完全能夠與直流調速系統相媲美的交流調速系統。矢量控制強調轉子磁鏈與轉矩的解耦，實現連續控制，調速范圍較寬。
(2)直接轉矩控制
直接轉矩控制與矢量控制不同，直接轉矩控制放棄了旋轉坐標變換，而是在靜止兩相坐標系上控制轉矩和定子磁鏈，并采用砰-砰控制以獲得快速的轉矩響應。直接轉矩控制強調控制定子磁鏈，不受轉子參數隨轉速變化而變化，采用轉矩和定子砰-砰控制而避開了旋轉坐標變換，簡化了控制結構，動態響應快。
直接轉矩控制技術的特點：
a.電機磁場矢量軌跡接近圓形，諧波小，損耗低，噪聲及溫升均比一般逆變器驅動的電機小得多。
電機的數字模型是建立在定子坐標系下分析并控制磁鏈和轉矩的，省掉了復雜的坐標變換及其計算，因而控制系統十分簡單，物理過程直接明確。
b.直接轉矩控制采用定子磁鏈定向，該量僅與定子電阻有關，只要知道了定子電阻，就可以進行磁鏈矢量控制。
c.直接轉矩控制強調的是轉矩的直接控制與效果，避開了通過控制電流，磁鏈等量間接控制轉矩的過程，而是直接控制電機轉矩，因而使電機獲得極高的響應頻率，從而保證電機具有良好的速度控制能力。同時也使得系統具有較強的抗機械諧振能力。
d.精確的電機模型，高速數據處理技術，借助于獨立控制的兩點轉矩調節器和磁鏈調節器，使優化脈沖控制邏輯以極快的響應頻率去高速更新控制脈沖的狀態，保證了轉矩階躍響應快速且無超調，也使得系統有很好的零速滿轉矩能力，特別適合提升應用。
e.由于直接轉矩控制方式不需要測速反饋信號，因此可以不裝測速機，其轉矩和速度的控制水平優于閉環直流調速，如果有測速機反饋轉速信號的話，直接轉矩控制系統的各項指標均遠高于其他各項控制方式。
2.控制部分
由KXJD1-127隔爆兼本質安全型電源控制箱和CXH-1/9.5本質安全型操作臺組成。
(1)控制原理
理想的啟動速度曲線，應使帶式輸送機平穩啟動，且在整個啟動過程中加速度的******值較小，沒有突變，即******限度地減小啟動慣性力和啟動沖擊作用。
由于輸送機在啟動之前，輸送帶處于松弛狀態，為避免輸送帶的沖擊，將輸送帶拉緊啟動，可進一步改善啟動峰值張力作用。這樣，需要在啟動開始階段加入一段時間延遲段。延遲段的速度一般取為設計帶速的10%。
(2)控制系統系統硬件配置
控制系統內由KXJD1-127型隔爆兼本質安全型電源控制箱來完成，箱內裝有西門子S7-300PLC、觸摸屏(或顯示器)、本質安全型電源和繼電器等。
3.操作部分
操作方式。操作臺上配備的按鈕及開關有：功能選擇、設備的起停、速度選擇、無級調速、單臺運行、正反運行等等；參數顯示由一塊線性彩色顯示屏及相應的儀表完成，主要顯示設備的運行狀態和運行參數，并和主機(關聯設備KXJD1-127點控箱)進行數據交換。
(1)就地方式
在就地工作方式下，通過變頻器上的起停按鈕實現皮帶機的起停，自動按設定的加速曲線完成皮帶機的軟啟動和軟停車。
(2)集控方式(自動方式)
在集控方式下能通過PROFIBUS總線實現膠帶機的多機聯動等上述各種控制功能，接收來自現場設備各種控制狀態信號，并把所有數據通過PROFIBUS總線先轉換成本質安全型總線FSK，然后到達地面以后再由FSK/PROFIBUS轉換器轉換成PROFIBUS總線，傳送給上位機；也可以在上位機上對井下皮帶進行控制操作。如上位機和井下控制器距離非常遠，則可配置網絡增強器來完成信號的傳輸。
(3)手動方式
可以在操作臺上手動操作完成皮帶機的啟、停及過程控制。當膠帶機部分傳感器有故障時(非主要傳感器)，為不影響生產，可以手動控制運行，亦稱為檢修運行。
4.保護系統
(1)變頻器的各種保護
變頻器具有過流、過壓、欠壓、短路、接地、過熱、過載、斷相、電機堵轉等保護。
(2)膠帶機運行各種保護
膠帶機設有起動預警信號、跑偏、急停、煙霧、速度、堆煤、縱撕、溫度、煤位、張力等保護。同時配有語音擴音電話等。
(圖/文weblod.com)
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