基于BP神经网络的刮板输送机变频控制系统优化研究

针对刮板输送机的负载预测,利用电动机电流为表征量,设计了一种预估电机定子电流的BP神经网络模型,并用于刮板输送机的变频控制优化。以称重信号和电机电流为输入,通过BP神经网络开发预测刮板输送机负载的非线性控制模型。根据预估的负载电流,通过变频控制优化主从驱动电机的工作状态,使刮板输送机的转矩与负载状态相匹配,降低电能损耗。根据主从驱动电机的使能,干预采煤机截割,使其匹配刮板输送机工作状态,提高煤矿生产效率,并降低过载或重载引起的故障率。     

基于RS-485总线技术的阀门控制器设计

为了实现对阀门控制及运行情况的实时监测,设计了基于RS-485通信的阀门控制系统,给出了控制器的硬件结构图,详细阐述了阀门驱动电机控制电路、阀门驱动电机电流检测电路、通信接口驱动电路以及系统测控软件的设计方法。阀门控制器通过霍尔电流传感器进行数据采集,对电流过载,电机堵转进行报警处理;通过RS-485总线通信,实现电液阀控制器远程监控的目的。     

变频驱动系统的响应探索

论述了由变频电机驱动的机械系统的响应问题。以行走机械为例 ,说明了车轮速度在变频电机的输入频率变化时的响应关系 ,并把这种关系用图形表现出来。这种响应关系对于变频调速和变频系统的精确控制是十分重要的。     

悬臂式掘进机截割载荷与截割状态参数敏感关系研究

针对悬臂式掘进机截割过程中截割载荷无法直接测量，需利用机身截割状态参数来间接反映截割载荷变化的问题。根据掘进机截割工作原理和截割作业特性，选取了截割电机电流、驱动油缸压力、截割臂摆角位置、关键部位应力状态四个截割状态参数，采用数学建模、有限元分析等方法探究了不同截割状态参数与截割载荷变化的敏感关系。研究结果表明，截割电机电流、驱动油缸压力、关键部位应力状态三个参数对截割载荷变化敏感度较高。未来通过融合上述三种截割状态参数、可精准表征截割载荷变化，为悬臂式掘进机自主调控、故障诊断等研究奠定理论基础。     

基于PLC的四机驱动功率平衡系统设计

主要阐述了通过可编程控制器来实现四机驱动的规律平衡。通过测量各个电机的电流,并计算单机电流与平均电流的误差来控制电机的频率。在控制中采用了可编程控制器的PID功能来实现电机频率的控制,保证系统安全可靠运行。     

基于散体力学的刮板输送机驱动负载研究

准确计算刮板输送机驱动负载是部件可靠性研究的基础。以散体力学理论为基础对刮板输送机运输负载进行数值计算;采集刮板输送机空载地面运行试验与矿井下驱动电机电流数据,分析刮板输送机负载变化,完善刮板输送机负载计算理论。     

基于SPWM技术的电机驱动电源设计

设计了基于SPWM技术的两相步进电机驱动电源,采用CPLD实现步进电机的转矩、转角精度的控制。采用多路模拟开关替代传统细分驱动中的DA芯片,利用正弦脉宽调制技术(SPWM)来控制步进电机励磁电流。经过测试显示,该驱动电源工作稳定,能有效减少低频振动和高频失步等缺点的影响,降低了驱动电源的成本。     

双电机驱动的带式输送机变频控制装置研究

针对双电机驱动的带式输送机采用传统的控制方式,电机启动电流过大、各电机的输出功率不平衡、双电机无法协调同步控制等问题,提出了采用一整流、两逆变组合式双机驱动变频控制装置,并利用仿真分析软件对控制效果进行分析。结果表明:同传统控制方式相比,采用该控制装置能够将将启动电流降低53.12%,启动时间缩短56.25%,其工作时的电磁转矩降低约63.2%.该装置已在正利煤业有限公司得到应用,实际应用效果表明,该装置能有效改善双机驱动控制系统的控制效果,提升其工作的可靠性和稳定性。     

六相感应电机直接转矩控制的新策略

为直接控制电机的气隙磁通和电磁转矩,提出了特殊的定子电流波形.从理论上对这种特殊电流波形激励的六相感应电机内部气隙的磁场强度性能进行了分析,并推导出电磁转矩的方程式.根据所提出的直接转矩控制技术,对一个小型（2 kW）两极六相感应电机驱动系统在电流数字滞环控制下进行实验研究.实验结果表明,电磁转矩和转矩电流在MMF平衡条件下呈线性关系而与负载的大小无关.采用电流波形驱动六相感应电机的优点是气隙磁场类同于直流电机的一个方波,并且可以实现电磁转矩的直接控制,省去了繁琐复杂的派克变换和逆变换.这种转矩控制新策略也可使系统具有良好的动态性能.     

晶闸管软起动器输入电路的设计

主要对晶闸管软起动器输入电路的几个部分进行了设计,使触发信号与电源同相位;电流信号检测为一例脉冲串;采用电流闭环控制限制起动电流及通过反馈控制来抑制或消除振荡;电机断相对切断电源;参数输入采用拔码开关设定等方法,使输入电路更加科学合理化。     

煤矿主通风机同步电动机励磁装置提高功率因数及稳定性的探讨

针对煤矿感性负荷大,大功率主通风机运行状态变化对功率因数的影响,根据拖动主通风机运行的同步电动机的特点,对其可控励磁装置进行了改进,使同步电动机的励磁电流随着负荷的大小而变化,恰当地补偿无功功率,提高了功率因数及稳定性。     

煤矿蓄电池电机车开关磁阻电机驱动系统

针对传统煤矿蓄电池电机车直流电机传动系统能耗大、效率低的缺点,介绍了一种基于DSP的开关磁阻电机调速(SRD)系统,从三相12/8极开关磁阻电机、驱动电路结构及控制策略进行了分析。以DSP TMS320LF2407A为核心,采用电流、速度闭环控制,实现了电机车四象限运行,与原直流电机驱动相比,SRD系统启动电流小,转矩大,电机车运行平稳,对于提高煤矿企业的经济效益、减少不安全因素和降低事故率具有重要意义。     

煤泥浮选过程能量输入优化

为探究浮选过程与能量输入的关系,设计了在不同浮选时段（0.5,0.5,1.0,1.0,2.0 min）驱动电机转速为1 500,1 800,2 100,2 400,2 700 r/min的情况下,进行逐步增加输入功率的浮选过程优化试验,并通过能量测试系统对浮选功耗进行测定。结果表明：在浮选初始阶段,转速越大,浮选速率越快,精煤可燃体回收率越高,精煤累积灰分也越高;在低能量输入的情况下精煤质量相对较高,但精煤可燃体回收率相对较低;在不同能量输入的浮选过程中,驱动电机转速按浮选时段设计为1 500,1 500,1 500,1 500,2 400 r/min时,其精煤累计灰分最低,且可燃体回收率较高;在总能量输入相同或相似的情况下,浮选前期阶段采用低能量输入,后期阶段采用高能量输入,有利于保证精煤质量以及提高精煤回收率。     

矿井提升机电励磁同步电机直接转矩控制的仿真研究

分析了目前应用于矿井提升机的各种拖动系统,按励磁同步电机直接转矩控制的原理,提出了功率因数闭环的同步电机的励磁电流控制,使同步电机功率因数控制为1。经对矿井提升机DTC系统进行了建模仿真,收到良好的效果。     

矿井提升机传动系统方案的探讨

以矿井提升机电控系统的工艺控制要求为出发点,首先详细探讨了直流提升机电控系统的基本配置结构及工作原理,分析了直流传动方案的优缺点;其次给出了当前我国矿山主流交流提升机电控系统的基本配置结构及工作原理,比较了高压绕线异步电机转子串电阻调速传动方案、直联低速同步电机交交变频调速传动方案和交直交变频调速传动方案各自的优缺点。通过系统比较现阶段我国矿山采用的交、直流传动方案的相关特性,提出了合理选择矿井提升机传动系统的一般性原则,进而为以后的矿井提升机传动系统方案选择提供了设计依据。     

矿用刮板输送机变频驱动优化设计与应用研究

针对矿用刮板输送机传统驱动系统存在的缺陷问题,基于变频技术对其驱动过程进行优化设计。优化的变频驱动方案中,将机头部位的2部电机等效成1部电机,同时在机头和机尾分别设置1台变频器,2台变频器同时接受S7-200型PLC控制器的控制。基于内置的S形曲线启动方式可以实现刮板输送机的软启动,降低对设备造成的冲击。在PLC控制器的作用下可以实现机头和机尾电机的电流保持相同,进而实现功率平衡。对变频驱动系统中涉及的电路及软件程序进行了详细的分析。将设计的变频驱动系统部署到工程实践中,取得了较好效果,为采煤效率的提升奠定了基础。     

空压机的恒压调速数控方法

提出了空压机数控恒压调速的实现方法。在分析空压机系统运行情况的基础上,说明了用开关磁阻调速电机驱动空压机,使压力的监测反馈值和设定值闭环控制电机转速,实现恒压供气的方法,并总结了应用此方法的效果。证明开关磁阻调速电机能精确地数控恒压供气,起动性能好且节能高效,非常适合空压机系统的使用要求。     

庞庞塔煤矿综采工作面恒压供液系统研究

结合庞庞塔煤矿综采工作面的具体应用现状,设计了变频驱动控制的恒压供液系统。在泵出口管道中设置压力传感器、流量计等,同时在每台液压支架乳化液入口处安装一个蓄能器。压力、流量等数值由各种传感器来进行采集,并把监测到的数据反馈给PLC控制器。PLC控制器通过把传感器送来的数据和系统预设好的数值进行比较来判断供液系统是否需要加压或着减压,以此通过变频器来改变电机的转速,以实现供液系统维持恒压状态。     

一种矿用电机车混合充电与驱动一体化电路

矿用电机被广泛地应用于井下矿岩、设备与人员的运输。为实现其混合充电与驱动的一体化,提出了一种基于绕组重构永磁同步电机的新型混合充电与驱动一体化电路。采用蓄电池—超级电容替换蓄电池作为电机车储能装置,添加双向DC/DC变换器作为电压变换装置,且用异构永磁同步电机替换传统的直流电机,实现了混合充电与驱动的一体化,并提高了矿用电机车的驱动性能和续航能力。在MATLAB中搭建了该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路的仿真模型。仿真结果表明:该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路可有效提高电机车的续航能力和驱动性能。