张德明

（西山煤电集团有限责任公司官地煤矿，山西太原030022）

传统皮带运输机控制系统采用工频控制模式，即给定皮带运输机额定速度，不考虑载荷情况。该控制模式可导致皮带长时间处于空载、轻载状态，造成电能浪费。同时，皮带运输机工频启动时，会产生较大的瞬时启动电流，对机械部件造成大的电流冲击，缩短皮带运输机使用寿命，增加故障发生率[1]。

其问题还包括：

1）无法实现精确控制，驱动多台电动机时无法实现转矩、转速、功率一致。

2）运行效率低下，运行过程中会产生热量，需配置制冷装置。

3）无法实现皮带运输机的软起、软停，机械磨损严重。

为解决皮带运输机工频控制模式的缺点，文章以煤矿井下皮带运输机为研究对象，采用变频控制技术、CAN 总线通讯技术以及组态软件技术实现皮带运输机的智能控制。

1 控制原理分析

皮带输送机采用交流异步电动机驱动滚筒运行，交流异步电动机转速可表示为：

式中：p为电动机极对数，s为电动机转差率，对指定电动机而言，参数p和s为恒定值。

电动机定子频率f1发生变化时，相关参数也会发生变化并影响调速性能。因此，在调节电动机f1时必须与电压调节匹配，其中交流异步电动机定子线电压可表示为[2-3]：

定子感应电动势有效值为：

当忽略定子阻抗压降时有：

式中：I1为定子电流；Z1为定子等效阻抗；ω1为定子绕组系数；f1为定子频率；Φm为主磁通；kwl为定子绕组串联匝数。

由式（4）可知，f1下降时，转速n和Φm下降。当定子线电压U1不变时，U1与E1的差值会增大，定子电流I1会增加，会导致电动机的功率因素降低，影响电动机的负载能力。……