0 引 言

随着露天采矿技术的发展，越来越多的连续和半连续工艺设备投入到矿山行业，带式输送机作为这2种采矿工艺输送环节的主体设备，具有结构简单、经济可靠和连续输送的特点，得到了广泛的应用和发展。随着技术的不断深入，长距离、大功率、高效能成为带式输送机的发展趋势[1]，带式输送机的运输能力与驱动机组的数量和容量有关，为了提供较大的输送能力，往往采用多个输出轴提供动力，由此也带来了负载平衡问题，而变频器作为大功率带式输送机驱动单元的重要环节，能有效地提高胶带的传动效率、减小起动电流冲击及机械冲击，通过对多台电机的协同控制可实现各电机之间的负载平衡，同时变频器的应用大大提高了电网的功率因素，达到节能的目的[2]。

宝宝是父母的心头肉，时时牵挂、疼爱有加。宝宝要是有个头疼脑热的，或者小伤小病，父母看在眼里，疼在心里，恨不得病生在自己身上。有时一场疾病之后，宝宝瘦了，父母也累坏了。许多宝宝大病一场之后，连性格也发生了转变。

1 带式输送机概况

平朔东露天矿排岩半连续工艺系统端帮主运带式输送机带宽1 800 mm，带速5.6 m/s，初设长度1 500 m，最大可延长到2 185 m，提升高度185 m，设计能力9 000 t/h，采用8台1 400 kW/6 kV的东芝三菱（TMEIC）TMdrive-MVGC系列高压变频器驱动8台1 400 kW的电机，头部和中部2个驱动站分别布置2个驱动滚筒[3]，每个滚筒两端各布置1组减速机和电机，总体驱动呈2∶2∶2∶2结构形式。带式输送机滚筒布置示意图如图1。

  

图1 带式输送机滚筒布置示意图

相较于常规的带式输送机最多能布置头部4驱和尾部2驱共6台驱动，本项目中通过在带式输送机的中部增加转载点，从而实现在一套带式输送机上布置8台驱动。理论上，通过给带式输送机增加转载点可以实现更多驱动的扩展，这样一套长距离、大功率、高效能的带式输送机即可实现过去多条带式输送机的输送功能，具有较高的经济效益。

2 Mdrive-MVGC系列变频器

MVGC-6 kV系列变频器为直接6 kV高压输入/高压输出的变频单元串联多电平电压源型变频器，由输入变压器，变频单元及控制系统3部分组成。输入端36脉冲移相变压器二次端共有18个绕组，分别给三相共18个变频单元供电，输出端为每相串联的6个变频单元。变频单元的结构完全一致，可互换。每个变频单元实际上是1台三相输入、单相输出577 V的低压变频器。每相输出相电压3 460 V，因此三相线电压输出6 kV。变频器输出电压近似正弦波，输出电流为正弦波。变频单元内部含有自动预充电电路，有效减少变压器上电时的激磁涌流和滤波电容器的瞬间充电电流，减少对系统和电网的冲击。变频器整体输入功率因数0.95以上，无需功率因数补偿器。对电机无特殊要求，与电机匹配性较好。变频器原理如图2所示。

  

图2 变频器原理

3 带式输送机的变频控制

课堂提问的有效性，能够很好地将学生的精力集中起来，提高学生参与到课堂学习中的意识，从而提高学生的能力，其重要性不言而喻。

西门子PLC作为变频器组之间协调配合的控制器及变频器组与主控PLC连接的枢纽，既是站内变频器的控制主站，同时又是主控PLC的从站。每个变频器都是一个站内Profibus总线的通讯节点，站内PLC读取其各变频器的电流、电压、频率、温度、状态（准备、运行、停止、报警、故障）、速度、时间、功率等数据并向主控PLC发送，将来自主控PLC的启动、停止、调速等命令经运算处理后向各变频器发送并由变频器执行[6]。站间西门子PLC通过主控PLC的通讯控制器（CI854）进行数据交换，从而实现变频器之间及变频器组和带式输送机主控PLC之间的通讯控制与数据交换，同时也避免了给主控PLC增加过多的数据处理任务。

  

图3 变频器内部控制框图

2）控制系统网络结构与数据交换。带式输送机头部驱动站部署1套ABB Compact800系列主PLC，I/O模块组分别部署在头部和中部2个驱动站内和现场操作平台，2个驱动站各部署4台TMdrive-MVGC系列变频器和1套西门子S7-300系列PLC，在控制层主PLC经通讯控制器（ABB-CI854）通过Profibus-DP线分别与2个驱动站的I/O模块组及西门子PLC连接，2个驱动站之间距离较长，Profibus-DP线经光纤适配器转换后光纤连接。站内变频器之间及与西门子PLC控制器之间通过Profibus-DP线连接，整个控制系统形成站间和站内2层Profibus总线网络结构[5]，变频器内部控制拓扑图如图4。

运行中变频器根据接收到的PLC的速度指令计算内部的速度给定值，经过速度控制、力矩基准、励磁电流/转矩电流控制、电压基准、PWM控制等运算，将产生的门脉冲信号隔离放大后驱动IGBT输出到电机，并自动计算和检测电机速度反馈，当速度反馈低于速度给定时，则加大励磁电流和转矩电流使电机升速，当速度反馈高于速度给定时，则减小励磁电流和转矩电流使电机减速。转矩电流的动态响应为毫秒级，响应速度快。变频器内部控制框图如图3。

豪宅里只有四个下人：保安、花匠、厨子、女佣。四个人站成一排，眼睛瞅着脚尖，向艾莉弯腰致敬，艾莉霎时成为女皇。男人冲他们说，给艾小姐准备洗澡水，四个人立即一起奔向浴室。似乎他们不是要为艾莉准备一缸温水，而是要为她宰杀一头大象。少顷四个人一起返回，说，秦先生，洗澡水备好了。

2组变频器控制灵活，当其中的某一个主传动有故障时，通过主动干预闭锁和关联的机械及电气条件，即可实现主传动的顺序切换，如1号主传动变频器故障退出后，2号变频器切换为主传动，1号变频器参与的控制比较等运算由2号变频器代替。

1）变频器内部控制。变频器的内部控制方式为无速度传感器矢量控制，基本原理是通过测量和控制异步电动机定子矢量电流，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到将异步机的非解耦状态转化为直流电动机的解耦状态进行控制的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量（励磁电流ID）和产生转矩的电流分量（转矩电流IQ）分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量。矢量控制方式在变频器上的应用依托于计算机技术的发展，以及电动机数学模型的不断精确和简化[4]。

经济性方面，接地极线绝缘增强后，绝缘子串长增加1.02 m，杆塔呼高增加约1 m，横担长度增加约1.6 m，考虑124 km范围内(含共塔段114 km和独立架设段10 km)提高绝缘水平，本体投资增加约269万元。

3）变频器之间主从控制。变频器的外部控制采用远方控制，即由PLC控制变频器的运行。变频器向PLC发出准备好信号后，表明变频器可以进行启动，主控PLC只有接收到全部在用变频器的准备好信号后才能发送启动命令和调速命令。

变频器组采用分组控制组内主从组间并行控制的策略[8]，头部驱动站1～4号变频器为I组，中部驱动站5～8号变频器为II组，通常情况下，1号和5号变频器为主传动，其余变频器为从传动，主传动采用速度环控制,从传动采用转矩环控制。主控PLC发出启动命令后，1号和5号主传动变频器根据调速指令和实时反馈结果计算输出的转矩分量，并同步将该转矩分量发送给各自组内的从传动，作为从传动的初始给定值，从传动接收到输入给定后开始内部运算控制，主从变频器几乎同时输出矢量电流到各自驱动的电机。为提高控制精度和减少转矩波动，在启动过程中从传动采用速度和转矩双闭环控制，达到给定速度后，速度趋于平稳，转入转矩环控制，以减少控制器的运算量，提高动态响应。主从变频器控制框图如图5。

2个主传动之间通过胶带连接，为典型的柔性连接，运行中允许有一定的速度偏差值，为保证站间传动运行的稳定性，这个偏差值会受到限幅控制，2个主传动实时比较彼此的速度，并对偏差进行运算处理，当速度偏差值超过允许值时，2个主传动同步输出速度限幅值，使2个主传动的速度反馈不仅跟随速度给定，而且速度差值始终保持在允许偏差范围内。同时主传动的输出转矩实时发送给各自的从传动，使从传动始终跟随来自主传动的给定转矩进行过程控制。为保证刚性连接的同轴2个传动之间输出转矩高度平衡，每个驱动滚筒的2个传动之间实时比较输出转矩，当转矩差值超过允许值时，通过转矩限幅控制，进一步将动态输出转矩差值保持在较小的偏差范围内。通过各传动的自身转矩控制及彼此间转矩比较及限幅控制，最终实现刚性连接和柔性连接的各传动之间输出转矩的平衡。

主控PLC的I/O模块用于处理带式输送机的电源回路、综合保护、外部输入输出[7]、辅助设备、其他相关条件等的数字量和模拟量信号。

  

图4 带式输送机控制系统拓扑图

  

图5 主从变频器控制框图

4 结 语

［1］李振华，储昭碧，施东，等.双机双端驱动带式输送机的功率平衡策略及应用［J］.制造业自动化，2014（12）上：118-121.

可是，随后晓玥一路上有说有笑，与刚才天桥上的表现判若两人。我们问她：“是不是因为远离了可怕的乞丐，心情变好了？”

分组控制并行拖动的主从控制策略变频器组在大功率、长距离、多驱动的带式输送机上的应用，保证了多台传动之间输出转矩的平衡，实现了负载的均匀分配，提高了带式输送机的运行稳定性。

参考文献：

采用SPSS 20.0软件作统计学分析，计量资料数据均采用表示，计量资料间均数的差异比较用t检验，计数资料采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

相较于V/f控制方式，矢量控制方式调速范围宽，动态响应快，机械特性好，可在电机启动或低速时获得较大的输出转矩[9]，特别适合于大惯量负载如带式输送机等的应用。

每个格子输出2个目标框信息，以及1个分类为人脸的概率信息。目标框信息包含5个数据值，分别是 x，y，w，h，和置信度。其中 x，y 是目标框中心位置相对于当前格子位置的偏移值；w，h是目标框的宽度和高度，并进行了归一化。置信度反映当前目标框是否包含物体以及物体位置的准确性，由式（1）（2）定义。

［2］赵燕锋.多传动变频系统在福建八方港口大型皮带机上的应用［J］.中国水运，2013（1）：137-138.

［3］高艳，王俊霞，刘玲，等.变频器在大型带式输送机设计中的应用［J］.煤矿机械，2012（4）：173-175.

［4］李兴.大型皮带输送机ABB变频器的传动方案［J］.有色金属设计，2008（3）：66-70.

［5］肖亚苏，俞永江，李楠，等.基于PROFIBUS集成网络的多变频器控制系统设计［J］.电子产品世界，2014（1）：41-44.

［6］陈薇，孙汪萍.变频技术在带式输送机监控系统的应用［J］.装备制造技术，2015（6）：179-180.

［7］田飞，周彪，朱红波.高压变频器在矿井带式输送机中的应用［J］.煤矿机电，2012（1）：116-117.

［8］武新丽.变频器在多点驱动带式输送机同步控制中的应用［J］.煤炭与化工，2013（9）：130-131.

［9］高玉萍.低压变频器在超长距离大功率带式输送机中的运用［J］.机械管理开发，2012（2）：76-78.