晋城煤炭规划设计院 山西晋城 048000

在 煤矿运输系统中带式输送机是重要设备之一。近年来，国外单机带式输送机运距已超过 30 km，已在澳大利亚矿山投入使用；在德国煤矿使用的大型带式输送机，其输送量己达 37 500 t/h，运行速度达 7.4 m/s。目前国产带式输送机的理论研究越来越受到重视，在大运量输送机控制技术和远程控制领域取得了长足的进步，逐渐淘汰了传统的驱动方式。随着永磁同步电动机 (Permanent Magnetic Synchronons Motor，PMSM) 及其控制系统的发展，煤矿带式输送机的驱动方式也更加智能，设计一种高效、智能的带式输送机控制系统，对建设现代化、智能化矿井具有十分重要的意义。

笔者设计了一种以滑模观测器 (Sliding Mode Observer，SMO) 算法为基础的 PMSM 驱动的带式输送机控制系统，通过分析 PMSM 两相静止坐标系下的数学模型，提出了基于锁相环转子位置估计的SMO 算法，进而搭建了基于 SMO 算法的 PMSM 无位置传感器控制系统仿真模型，并通过仿真结果分析验证了该控制系统的有效性和合理性。

1 带式输送机驱动系统分析

1.1 异步电动机驱动系统

传统的带式输送机驱动系统主要由异步电动机、减速器和联轴器组成，如图 1 所示。异步电动机驱动系统具有便于操作、启动转矩小及控制系统简单等优点；其缺点是启动电流较大、控制精度差、传动效率低、能耗高，联轴器和减速器故障率高，后期维护费用较高。

图1 异步电动机驱动示意Fig.1 Sketch of asynchronous motor drive

1.2 PMSM 驱动系统

新型的带式输送机驱动系统主要由 PMSM 和变频器组成，如图 2 所示。与异步电动机驱动系统相比，PMSM 驱动系统传动效率高，能耗较低，节约电能；……