成果應(yīng)用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在絞車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用矯林岳，王巍，杜五'（潞安礦業(yè)集團(tuán)公司漳村煤礦，山西長(zhǎng)治046032）車(chē)軟啟動(dòng)及運(yùn)行自動(dòng)化，且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，安全可靠，節(jié)能效果明顯，長(zhǎng)期使用可降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。維護(hù)費(fèi)用，對(duì)煤礦推廣應(yīng)用該技術(shù)具有一定的借鑒意義。

開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)。

一機(jī)殼；2―前端蓋；3―后端蓋；4一軸；5―定子鐵芯；―繞組；7―轉(zhuǎn)子鐵芯；8―傳感器電路板；9-光電齒盤(pán)；10―防塵環(huán)；11一光電座；12―防塵蓋；13―定位盤(pán)；一光電傳感兀件；15―風(fēng)扇；16―風(fēng)扇罩17―吊環(huán)；18―槽楔；19一相絕緣；20―槽絕緣；21―接線盒；22―軸承電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子為雙凸級(jí)12/8齒結(jié)構(gòu)，定、轉(zhuǎn)子均由硅鋼片迭成，其定子為12個(gè)極齒，齒上有集中繞組，相對(duì)于兩個(gè)極的繞組相串連，構(gòu)成a、b、c三相繞組。

1開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由一個(gè)電氣柜、一個(gè)操作臺(tái)（包括顯示）一臺(tái)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)和一個(gè)接近開(kāi)關(guān)組成。

2開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)有6個(gè)接線柱，為aa'、b―b'、cc'，分別與功率電路中的aa'、bb'、cc'相連接。轉(zhuǎn)子為8個(gè)極齒，沒(méi)有任何繞組。

電機(jī)后部裝有檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子瞬時(shí)位置和轉(zhuǎn)速的傳感器。該傳感器采用高性能紅外光電元件，并用防塵密封罩加以保護(hù)。

3開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理3.1功率電路的工作原理三相交流電源經(jīng)二極管整流橋轉(zhuǎn)換為直流電源。六個(gè)功率開(kāi)關(guān)和續(xù)流二極管組成三相半橋式逆變電路分別向電機(jī)三相繞組供電（與電機(jī)動(dòng)的a―a'、b―b'、cc'相連接），見(jiàn)功率電路示意當(dāng)一相功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，經(jīng)端子（a、a'）向電動(dòng)機(jī)繞組（a組）通電。當(dāng)a相繞組通電時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)使鄰近轉(zhuǎn)子齒與該相繞組軸線相重合的電磁轉(zhuǎn)矩，順序?qū)Ω飨嗬@組通電（如：a―b―c一a），則可使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。改變通電次序，可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向?？刂圃撾娏鞯拇笮『屯〝嚯姇r(shí)刻，可以改變轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，還可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)運(yùn)行。

當(dāng)定子磁極與轉(zhuǎn)子磁極重合后，功率開(kāi)關(guān)能及時(shí)關(guān)斷，該繞組通過(guò)續(xù)流二極管（da、da'）向電容器c續(xù)流和回饋能量，并使電流迅速降至零。

2控制電路的工作原理控制電路由一個(gè)單片機(jī)及數(shù)字、模擬電路組成，根據(jù)外部操作的要求和電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況，連續(xù)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制電路調(diào)節(jié)加于電動(dòng)機(jī)上的電壓和電流，來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速和穩(wěn)速的目的。

3.3可編程控制器（plc）4開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在絞車(chē)上的應(yīng)用1原翻矸絞車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)概況漳村煤礦翻矸絞車(chē)是80年代選用的w―竹600型無(wú)極繩絞車(chē)異步電機(jī)功率110kw，額定電壓660v，額定電流116a，額定轉(zhuǎn)速1480i/min其運(yùn)距270m，最大坡度18°運(yùn)量195車(chē)/d約780t/d（4t/車(chē)）?？哲?chē)返回時(shí)靠慣性自由下滑，用機(jī)械抱閘實(shí)施制動(dòng)。

由于采用交流真空式接觸器直接啟動(dòng)，每天啟動(dòng)780次（每車(chē)點(diǎn)動(dòng)2次，正轉(zhuǎn)啟動(dòng)1次，反轉(zhuǎn)啟動(dòng)1次，一個(gè)周期共點(diǎn)動(dòng)4次），頻繁的直接啟動(dòng)，造成電流對(duì)電網(wǎng)很大的沖擊，尤其在卸載回返點(diǎn)，軌道成直角形，回返啟動(dòng)電流高達(dá)600~800a，造成燒電機(jī)、頂閘，使大面積停電和影響生產(chǎn)的事故時(shí)有發(fā)生。

更危險(xiǎn)的是當(dāng)啟動(dòng)電流大接觸器發(fā)生粘連不能及時(shí)停車(chē)時(shí)，造成過(guò)卷，接斷鋼絲繩和沖擊減速器軸斷，兩度發(fā)生跑車(chē)事故，安全隱患極大。

再由于卸載點(diǎn)遠(yuǎn)，司機(jī)靠人工信號(hào)開(kāi)停車(chē)，容易發(fā)生誤操作，安全性非常差。

42按料車(chē)運(yùn)行軌跡編程用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（witchedreluctanoedrive）代替原異步電機(jī)和真空接觸器，將絞車(chē)運(yùn)行軌跡進(jìn)行全線編程，寫(xiě)入可編程控制器（plc）。

見(jiàn)，料車(chē)在a點(diǎn)或b點(diǎn)裝滿(mǎn)料，按“啟動(dòng)”

按鈕，料車(chē)啟動(dòng)提速，當(dāng)經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)，接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)，plc開(kāi)始計(jì)數(shù)，面板顯示為“0”，之后料車(chē)提速到給定（暫定1500i/min）速度，勻速運(yùn)行到d點(diǎn)時(shí)，開(kāi)始減速，逐漸降至500i/min繼續(xù)運(yùn)行至e點(diǎn)，停車(chē)至f點(diǎn)翻車(chē)，延時(shí)約2s料車(chē)卸完，電機(jī)反向啟動(dòng)，靠控制器控制一定速度（暫定為2000i/min）自動(dòng)回返，根據(jù)選擇的裝料點(diǎn)，提前13m減速，使其停在裝載點(diǎn)。

3自動(dòng)控制原理在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)尾部裝有三個(gè)光電傳感器，實(shí)時(shí)提供計(jì)數(shù)脈沖，電機(jī)1轉(zhuǎn)=48個(gè)脈沖，經(jīng)實(shí)地測(cè)得1m= 352個(gè)脈沖，由此，可根據(jù)電機(jī)脈沖數(shù)計(jì)算出料車(chē)的位置及整個(gè)行程的距離。利用plc的計(jì)數(shù)功能，通過(guò)控制電路來(lái)控制料車(chē)在某點(diǎn)的速度。

5經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益應(yīng)用磁阻電機(jī)接觸器的損壞將大大降低，年可節(jié)約接觸器6個(gè)，約1.2萬(wàn)元。

節(jié)約絞車(chē)、電機(jī)、減速器等各種修理費(fèi)約1萬(wàn)元。

原系統(tǒng)直接啟動(dòng)時(shí)，鋼絲繩受沖擊和甩打，一個(gè)半月?lián)Q一條繩1.5萬(wàn)元，年消耗8萬(wàn)元?，F(xiàn)可使用4個(gè)月，鋼絲繩沒(méi)有發(fā)現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，年僅消耗45萬(wàn)元。由此年可節(jié)約鋼絲繩3.5萬(wàn)元。

從實(shí)測(cè)的電流數(shù)據(jù)看，當(dāng)在上行滿(mǎn)載、1500r/min、勻速運(yùn)行段時(shí)，電流僅為51a.而原系統(tǒng)為85a.僅此年可節(jié)約電費(fèi)1.8萬(wàn)元。

5萬(wàn)元/a.社會(huì)效益：應(yīng)用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速，實(shí)現(xiàn)了無(wú)觸點(diǎn)軟啟動(dòng)，明顯地改善了啟動(dòng)時(shí)對(duì)減速器和鋼絲繩的沖擊，杜絕了因觸點(diǎn)粘連造成的過(guò)卷撞車(chē)事故和減速器斷軸造成的跑車(chē)事故，安全效益非常顯著。

應(yīng)用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速，實(shí)現(xiàn)了翻矸自動(dòng)化，減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)了煤礦技術(shù)進(jìn)步，為煤礦推廣應(yīng)用該技術(shù)起到了示范作用。

（上接第14頁(yè)）以提高錨噴支護(hù)技術(shù)水平與施工管理水平；加強(qiáng)對(duì)全員職工的實(shí)地訓(xùn)練，使之熟練掌握各種施工設(shè)備，熟悉施工工藝，提高操作水平；建立了技術(shù)人員的跟班制度和監(jiān)測(cè)制度，對(duì)錨索錨固力、錨桿錨固力等進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試。

4結(jié)論采用“錨網(wǎng)帶索”聯(lián)合中支護(hù)比原設(shè)計(jì)（梯形鋼棚子+d16mmx2400mm樹(shù)脂錨矸）每米降低工程造價(jià)2068元，整個(gè)開(kāi)切眼降低工程造價(jià)364萬(wàn)元；整個(gè)開(kāi)切眼施工工期減少20d，同時(shí)降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

由于工作面開(kāi)闊，為后期采區(qū)設(shè)備安裝創(chuàng)造了極為有利的條件，使得綜采設(shè)備的安裝提前2個(gè)月完成，其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。