[發明專利]一種礦用刮板運輸機驅動控制系統

在審

• 申請號: 201910076080.1
• 申請日: 2019-01-26
• 公開（公告）號: CN109649956A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 鄧永紅;張全柱;孫英娟;馬紅梅;雷旻;薛偉寧;趙立永
• 申請（專利權）人: 華北科技學院
• 主分類號: B65G23/30
• 分類號: B65G23/30;B65G23/22;B65G43/00;B65G19/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及一種礦用刮板運輸機驅動控制系統包括兩組分控制系統，其中一組分控制系統為主控制系統，用于控制刮板機運輸機主動電機的速度，另一組分控制系統為從控制系統，用于控制刮板機運輸機從動電機的力矩，兩組系統互為主從控制系統，每一組分控制系統均包括依次連接在一起的三電平PWM整流器、超級電容組、三電平逆變器和濾波器。本發明的優點是：電路結構簡單，造價低廉，控制容易且性價比高，運用電力電子技術、全數字化智能化技術，實現電機及其電能的高效利用，與超級電容組的有機結合能更加有效的實現刮板運輸機的各種特殊工況，實現對再生能量的有效利用。

技術領域

本發明涉及一種礦用刮板運輸機驅動控制系統，屬于礦用刮板運輸機的控制領域。通過結合三電平PWM整流器、超級電容組、三電平逆變器實現大功率礦用刮板運輸機重載起動、同步控制、長電纜運行控制以及再生制動能量的吸收利用。

背景技術

隨著礦山生產數量的增加，開采深度不斷加大和運輸的成本不斷上升，同時傳統的汽車運輸方式會產生大量的汽車尾氣嚴重污染井下環境。采用膠帶運輸系統一方面能節約大量運輸成本，另一方面能夠較少汽車尾氣的排放從而改善井下作業的環境，相應地礦山用運輸機也跟著發展起來。

運輸機的種類有帶式運輸機，板式運輸機，小車式運輸機，刮板運輸機和其他運輸機。具有牽引件的運輸機一般包括牽引件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。隨著電機生產技術在煤礦開采方面的開發和利用，大大提高了煤礦開采的效率。與人工開采水平相比機械化自動化開采的效率高出十倍乃至百倍有余。所以說，機械化自動化的快速發展推動了人們生產生活質量水平的提高。

帶式輸送機是滿足煤礦企業礦井運輸的高效運輸機械。與其他運輸機械相比，帶式輸送機具有距離長、容量大、連續運輸的優點，而且運行穩定，容易完成自動化和集中控制。對于高產的高效礦山，帶式輸送機已成為高效采煤機電一體化技術和設備的關鍵設備。煤礦用帶式輸送機主要是指用于煤礦開采、生產、運輸和加工的皮帶式輸送機和刮板運輸機。帶式輸送機具有運輸能力強，適應多變的工作環境、長距離運輸等優點。

礦山帶式輸送機不僅可用于煤炭生產加工過程中，還可用于其他礦物的生產和加工。在能源消耗方面，能有效降低能源消耗，提供經濟效益，比傳統汽車運輸更能節約能源和環保。此外，具有維護成本小、維護簡單等特點，也深受礦山生產加工企業的青睞。

在礦山的生產中刮板運輸機和帶式運輸機雖然提高了運輸效率，但也帶來一些問題。其中，刮板運輸機在啟動或者停止時，動態張力較高，隨之帶來的便是傳送帶經常滑動，這會增加傳送帶的相對摩擦力進而產生更多的熱量，使得刮板運輸機的安全性大大降低，刮板運輸機因此受到嚴重損壞。所以，迫切需要將變頻系統應用到其中，對其進行調速控制。當刮板運輸機動作后，傳送帶被迫發生振動很容易滑動，而變頻器的原理是通過改變電源的頻率，對其頻率進行調節，通過變頻器可以減少產生的無功損耗并大大提高運輸效率。

而在帶式運輸機中，傳送帶是一個彈性體，在靜止或運行時儲存了大量的能量。在它的起動過程中，若不加軟啟動裝置，傳送帶內儲藏的能量會很快釋放，易形成張力波并沿著傳送帶傳輸出去，將皮帶撕斷。若不采用軟啟軟停，啟動電流會很大，一般為電機額定電流的4—7倍。在其起動瞬間會對電機機械內部造成嚴重磨損甚至損壞，這完全不符合創建一個節能型社會的需求。因此在帶式運輸機上采用變頻調速是非常有必要的，這樣做不僅可以縮小驅動裝置的空間，還可以使設備實現軟啟動，這樣既提高了運輸效率又減少了耗電量，又節約了成本。同時礦山的生產過程中要用到很多種機械設備，而煤礦運輸機必須用到變頻器對其進行調級變速實現軟啟動軟停止，這樣既提高了運輸效率，又節約了成本。