基于DSP的电牵引采煤机电控系统优化设计研究

采煤机是集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,是实现矿井生产机械化和现代化的重要设备之一。针对煤矿电牵引采煤机自动控制系统的功能进行了介绍,同时基于DSP控制器,提出了总体设计方案,其中重点对系统硬件部分的优化工作进行了阐述,并对实际效果进行了分析。实践证明,将该系统应用到实际生产中,能够充分改善采煤机的自动化水平,从而实现采煤机的高效率生产。

基于DSP的电牵引采煤机电控系统应用研究

采煤机作为综采工作面重要的采掘机电设备,对于提高综采工作面的生产效率具有重要的影响。针对传统采煤机电控系统存在可靠性差,故障率高,维护困难,维护成本高等难题,镇城底矿对综采工作面采用的MG132/320-W型电牵引采煤机电控系统进行优化设计,设计了以DSP为核心的电牵引采煤机电控系统,并对采煤机的控制功能及方法进行优化设计,采用CAN总线的网络分布式控制装置提高数据通信的抗干扰能力。优化改造后的电控系统具有PLC和DSP控制的优越性,为煤矿井下各类复杂生产环境下高效截煤提供可靠保障。

电牵引采煤机常见故障及其处理办法分析

煤炭作为关乎社会经济与民生发展的重要资源,有着显著的社会影响力。近些年,随着科学技术水平的不断提升,电牵引采煤机在煤矿开采中的应用日益广泛,不仅能够保障开采质量和效率,还能够通过处理、清洗等环节提高煤炭处理质量,在保障开采质量的基础上可确保经济效益和社会效益。但由于多方面因素的影响,在电牵引采煤机运行中多会出现各种故障,严重影响着煤矿的生产效率与安全。为保障煤矿开采的安全性和有效性,需要了解其常见故障,并结合产生原因做好针对性处理,以保障电牵引采煤机更好地运行。

一种交流电牵引采煤机电气自动控制系统的抗干扰设计方法

采煤机电气自动控制系统中的变压器会与电磁场产生反应,导致系统受到干扰,从而影响系统控制效果。为避免这一问题,该文提出一种针对交流电牵引采煤机电气自动控制系统的抗干扰设计方法。在系统硬件中,该方法分别从主机单元配置、电源模块、电磁模块3个角度进行抗干扰设计。在系统软件中,该方法以程序数字量和程序模拟量为主,通过数字量输入接口的噪声处理和对电压信号模拟量的滤波处理,实现软件部分的抗干扰。对该方法进行测试试验,对比使用方法前后,在宽带干扰和部分频带干扰下系统的误比特率,以及在已知耦合干扰和有界干扰下系统的输出状态。以误比特率、输出状态为指标,抗干扰前后的对比分析结果表明,采用该方法,在宽带干扰环境下可将误比特率最高控制在0.1以内,相比抗干扰前最高值降低了0.018;在电磁辐射干扰环境下可将误比特率降低至0.06;在不同干扰下的系统状态下,该方法抗干扰设计后趋近于零,输出状态平稳。该方法具有可行性。

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.

分布式电牵引采煤机健康状态监控系统设计

为解决综采工作面用电牵引采煤机监控系统存在的数据响应时间过长、监测数据不完善的问题,设计基于DSP+ARM的分布式电牵引采煤机健康状态监控系统。试验结果表明,与传统以PLC控制器为核心的采煤机监控系统相比,该监控系统的数据平均响应时间低于500 ms;展示的采煤机运行状态、参数设置、故障等信息完善,满足采煤机监控系统设计要求,在提升采煤机智能化水平的同时有助于保障采煤机运行的可靠性和安全性。

基于雨流计数法的采煤机牵引系统载荷谱编制

为规范适合工矿采煤机牵引系统的可靠性加载试验标准以解决目前试验中存在的加载时间长、无法实际反映现场工况特点等问题。提出一种采煤机牵引系统的载荷谱编制方法,通过对采集并等比例合成的3种典型工况的牵引载荷分析及预处理,并进一步采用雨流计数法对处理后的载荷进行统计和边缘分布拟合,结合概率统计分布经验,得出结果:右牵引变频器载荷的均值与幅值在采煤机左向运行时分别服从正态分布及三参数威布尔分布,且二者相互独立。由此外推出右牵引变频器全寿命周期的载荷频次,编制出相对应的8级二维载荷谱和一维试验程序加载谱。所述方法和结果可为采煤机牵引系统可靠性加载试验提供理论依据和参考,为后续提升牵引系统的可靠性、优化采煤机惯性导航及自动截割技术奠定基础。

煤矿电牵引采煤机自动控制系统设计探讨

针对煤矿电牵引采煤机自动控制系统的功能进行了介绍,同时基于DSP控制器,提出了总体设计方案,其中重点对系统硬件部分的优化工作进行了阐述,并对实际效果进行了分析。实践证明,将该系统应用到实际生产中,能够充分改善采煤机的自动化水平,从而实现采煤机的高效率生产。

电牵引采煤机常见故障及其处理办法研究

采煤机是煤矿机械化开采的核心设备之一,其正常运行直接关系到煤矿开采的效率。由于煤矿井下恶劣的生产条件,采煤机在运行过程中不可避免地发生各种故障。为了保证煤矿开采的效率,必须对采煤机出现的故障进行及时处理。分析了电牵引采煤机运行过程中常出现的一些故障,主要包括机械故障、液压故障和电气故障,探讨了电牵引采煤机故障的处理办法,可以为采煤机故障处理提供一定的技术参考。

电牵引采煤机电气维护与故障诊断的思考

电牵引采煤机作为现代采煤工业中的重要设备之一,其电气系统的维护和故障诊断对于保障设备的稳定运行和生产效率的提高至关重要。本文基于电牵引采煤机电气维护与故障诊断的实际情况,探讨电气维护的基础工作、巡检与故障预防、故障诊断方法以及应用电气故障维修实践中的重要要点。通过对电牵引采煤机电气维护和故障诊断的思考,旨在为相关领域的工程师和技术人员提供有益的指导和启示。

交流电牵引采煤机常见机械故障及分析

科学技术是第一生产力,在先进科学技术的促进下我国的煤矿生产逐渐实现了人机一体化作业模式。交流电牵引采煤机是目前煤矿行业普遍使用的设备之一,其不仅降低了煤矿开采人员的工作难度,也提升了整个生产流水线的运行效率。但从长期生产运用情况看,交流电牵引采煤机在使用过程中常发生不同的故障问题,导致后期的生产面临较大的难度,破坏了生产作业的稳定进行。鉴于此,本文立足自身工作实践经验,分析了交流电牵引采煤机常见机械故障与解决措施。

基于记忆截割的采煤机自适应控制技术研究

随着煤炭行业发展,煤炭智能化开采技术已不断应用于实践中,采煤机作为煤矿主要开采设备,其智能化功能及控制方式成为目前主要研究方向。针对西铭矿现有采煤机在智能控制方面存在的不足,制定了具有智能化功能的电牵引采煤机分布式自适应控制方案,采用GIS系统对采煤机及煤层进行定位识别,并通过记忆截割模型与人工修正相结合的方式实现了根据煤层变化自动调节滚筒高度及摇臂角度,对于提高采煤机智能化水平具有实际应用价值。

采煤机牵引部传动系统动态可靠性分析

考虑齿轮的时变啮合刚度、非线性侧隙等因素,根据3自由度齿轮集中质量模型,建立了采煤机牵引部的动力学整体模型,研究变速重载工况下系统的振动响应,获得了牵引部各位置的动态接触应力。考虑随机运动参数、结构参数与材料参数系统等的影响,基于鞍点逼近方法获得了系统功能函数的概率密度函数与概率分布函数,基于顺序统计量理论研究了载荷多次作用下牵引部传动系统的动态可靠性评价问题,计算结果表明:随着系统运转时间的增加,传动系统中齿轮接触应力分布均值增大且标准差减小;动态运转过程中,牵引系统首次运转是较为安全的,系统前期可靠性降低速度较快,后期可靠性递减速度较缓慢。

基于径向基神经网络的无位置传感器开关磁阻电机采煤机牵引系统

提出了无位置传感器SRM应用于采煤机牵引系统的可行性,分析了开关磁阻电机非线性的磁链特性及实时计算方法,建立了以磁链和相电流为输入、转子位置角度为输出的径向基(RBF)神经网络模型,以轴编码器实时获得的转子位置角度为学习样本,对SRM的数学模型进行了在线学习,给出了学习算法和训练步骤。以TMS320F2812 DSP为控制芯片,开发完成了1套18.5 kW三相12/8极无位置传感器开关磁阻电机样机,并进行了采煤机牵引实验。实验结果表明,系统运行可靠,具有良好的静动态性能,位置检测误差≤2°。

采煤机用牵引电机发热与传热耦合研究

采煤机用牵引防爆型水冷电机受安装空间限制,功率密度大、电磁负荷高,发热严重,针对其特殊结构及换热机理,建立了发热和传热耦合模型,给出了水套内外的对流换热系数的确定方法,采用有限体积法对电机的定转子及冷却水套的温度场进行了计算分析。计算结果与试验数据对比证明所建耦合模型可真实模拟电机实际传热机理。结果表明电机转子近似为等温体,气隙的热阻使得其温度远高于定子。而电机定子温度最高处位于上层绕组靠近槽楔处。调整冷却水的流速和水套结构对电机的温度分布有较大影响,适当的水速和水套结构,可达到最小代价获得最佳冷却效果。研究结果可作为采煤机牵引电机热控制及优化设计的理论基础。

基于DFTA的电牵引采煤机调高液压系统可靠性分析

MG950/1915型电牵引采煤机调高液压系统具有动态失效行为,用传统静态故障树法无法分析其可靠性。该文提出基于动态故障树的采煤机调高液压系统分析法,建立了油缸运动阻力大的动态故障树模型。首先求解动态故障树中不同子树的顶事件在不同时刻的发生概率,能得到整体动态故障树顶事件在不同时刻的发生概率。其次通过寻找顶事件发生概率最大的子树及子树中概率重要度最大的底事件,得到精过滤器和粗过滤器是采煤机调高液压系统的薄弱环节,为采煤机的优化设计提供了理论依据。

基于电磁调速的电牵引采煤机调速控制器设计

针对现有的电磁调速式电牵引采煤机存在低速性能不稳定及控制电路过于复杂等问题,提出了一种基于P89C51RD2单片机的脉宽调制(PWM)调速,采用软件PID控制算法,实现了速度、电流双闭环控制,使得采煤机在调速范围内能稳定可靠运行,通过在软件中使截割电机电流参与运算的方式,实现了采煤机恒功率运行。

国产电牵引采煤机工况监测和故障诊断技术的发展现状与前景

本文简要回顾了国产电牵引采煤机的发展历史 ,对其工况监测及故障诊断水平和现状进行了分析、比较和总结。重点介绍“九五”国家科技攻关项目“电牵引采煤机工况监测及故障诊断系统”。以及该系统的整体结构、数据监测单元、显示单元、通讯单元以及监测与故障诊断中心等 ;列表汇总了其工况监测参数 ;简要说明了其故障诊断功能及实现方法 。

基于DSP和PLC的电牵引采煤机电控系统优化设计

针对传统PLC控制存在的数据实时处理效率低、智能控制算法在PLC系统中可植入性差等问题,设计了一种以S7-300 PLC为主控制器、TMS320F2812 DSP为从控制器的电牵引采煤机电控系统方案,详细介绍了PLC硬件系统配置和DSP关键电路设计。优化了S7-300 PLC的控制功能,利用DSP实时监测截割电机运行状态,通过DSP输出为PLC控制提供参考,在不同的生产工况下优化牵引电机状态、摇臂和滚筒位置。该电控系统同时具有PLC和DSP控制的优越性,为采煤机在各种复杂生产工况下高效截煤提供可靠保障。

采煤机牵引部传动系统扭振分析

利用传递矩阵法建立了采煤机牵引部传动系统的扭转振动模型,通过计算其固有频率及在低阶模态中的势能分布率及模态柔度,找出该采煤机牵引部传动系统的薄弱环节,为改善其动态特性提供了理论依据。