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1srm用于煤礦機(jī)械的優(yōu)點

（1）由于煤礦井下供電線路較長，如果井下電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)啟動電流過大，此時大的啟動電流必然導(dǎo)致井下線路產(chǎn)生一個大的壓降，影響整個礦井電氣設(shè)備的正常工作。磁阻電動機(jī)的啟動電流僅為額定電流的30%，低啟動電流能減少系統(tǒng)對電網(wǎng)的沖擊；（2）開關(guān)磁阻電動機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩大。SRM的這種特性適合應(yīng)用于采煤機(jī)、帶式輸送機(jī)等煤礦機(jī)械；（3）SRD系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、便于操作，功率變換電路制作成本低，適合廣泛推廣；（4）SRD系統(tǒng)容易實現(xiàn)四象限運行；（5）考慮到煤礦惡劣的工作環(huán)境，應(yīng)用于煤礦機(jī)械的調(diào)速系統(tǒng)需要具備防爆、防腐蝕等特殊要求。而SRD系統(tǒng)的控制器易于制成全封閉型、防爆型和戶外型等多種適合煤礦工作環(huán)境的產(chǎn)品，這也是其他調(diào)速系統(tǒng)無法比擬的；（6）SRD系統(tǒng)的核心控制器件一般可采用DSP芯片或單片機(jī)實現(xiàn)，通過軟件編程可應(yīng)用于各種不同工況，實現(xiàn)不同功能，系統(tǒng)靈活、移植性強(qiáng)。

2SRD調(diào)速系統(tǒng)

（1）調(diào)速系統(tǒng)組成開關(guān)磁阻電動機(jī)（SRM）運行效率高、過載能力強(qiáng)、啟動轉(zhuǎn)矩大、結(jié)構(gòu)簡單等使其廣泛應(yīng)用于煤礦領(lǐng)域，常被用于電機(jī)車、輸送機(jī)、采煤機(jī)、絞車等場合。開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（SRD）基本框圖如圖2所示，由SRM、核心控制器件（單片機(jī)或DSP芯片）、功率變換電路、位置檢測和電流檢測裝置五大部分組成。（2）SRD系統(tǒng)的特點SRD系統(tǒng)是伴隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展而應(yīng)運而生的具有典型機(jī)電一體化特點的無級調(diào)速裝置。系統(tǒng)主要性能特點：①啟動電流小(≤30%額定電流)；啟動轉(zhuǎn)矩大（大于額定轉(zhuǎn)矩的2~3倍）；調(diào)速范圍廣（調(diào)速比大于20:1）、調(diào)速平滑無級；②系統(tǒng)易于實現(xiàn)四象限運行；③無論電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化范圍大小，SRD系統(tǒng)始終能保持高的運行效率，從高速、中速到低速，系統(tǒng)運行效率均可維持在85%左右；④電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)牢固、可免維護(hù)運行、控制器電路簡單可靠，能在惡劣環(huán)境中長時間穩(wěn)定工作；⑤系統(tǒng)在制動或電動運轉(zhuǎn)時，均能保持良好的轉(zhuǎn)矩輸出特性；⑥系統(tǒng)經(jīng)過特殊設(shè)計能制作成防爆、防腐蝕型，適合煤礦井下惡劣環(huán)境。（3）SRD系統(tǒng)的工作原理開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（SRD）中控制電路、功率電路、檢測電路等各環(huán)節(jié)之間協(xié)調(diào)緊密的工作，各部分對于整個系統(tǒng)來說缺一不可。SRD系統(tǒng)的工作過程：控制器接收輸入命令信號（啟動命令），在檢測器處于待命情況下，角位移傳感器檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置，按照啟動邏輯要求輸出相應(yīng)的命令信號給功率電路。驅(qū)動電路輸出電流向磁阻電動機(jī)繞組供電，使電動機(jī)運轉(zhuǎn)。電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置發(fā)生改變時，控制電路對檢測器檢測到的位置信號處理分析，及時輸出相應(yīng)的命令信號到功率電路中，用來同步實現(xiàn)磁阻電動機(jī)的有效運轉(zhuǎn)。輸入的操作命令不同，控制電路作相應(yīng)的邏輯工作的改變，實現(xiàn)對SRM的各種操作。當(dāng)磁阻電動機(jī)在運行中出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、過載等故障情況時，控制電路能通過功率驅(qū)動電路采取故障停車等有效的保護(hù)措施，故障狀態(tài)能通過顯示電路讀取和報警。

3研究SRD系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵點

針對SRM應(yīng)用于煤礦機(jī)械的特點以及相關(guān)實例，分析了SRD系統(tǒng)的優(yōu)點和工作原理，為進(jìn)一步研究SRD系統(tǒng)提供了方向，可以從以下幾個方面探討煤礦機(jī)械應(yīng)用SRD系統(tǒng)：（1）功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計功率變換器是SRD系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，其理想的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下特點：①能夠快速、有效、穩(wěn)定地對SRM各相電流進(jìn)行控制；②應(yīng)盡可能地將磁場儲能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出；③每相主開關(guān)電力電子器件應(yīng)盡量少。（2）消除轉(zhuǎn)矩脈動影響由于電動機(jī)的幾何形狀，內(nèi)部定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及繞組匝數(shù)等多方面的因素影響，使得SRM的轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的機(jī)理較為復(fù)雜。采取有效的措施減少SRD系統(tǒng)較大的轉(zhuǎn)矩脈動，對于其應(yīng)用在許多直驅(qū)系統(tǒng)領(lǐng)域顯得尤為重要。（3）低噪聲控制噪聲影響在SRM領(lǐng)域一直被人們忽視，早期的SRD系統(tǒng)很少考慮電機(jī)噪聲問題，但是隨著研究的深入與SRM應(yīng)用的越來越多，針對SRD系統(tǒng)的低噪聲控制成為重要而又關(guān)鍵的研究課題。（4）無轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)SRM同步運行的關(guān)鍵取決于轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)，目前針對SRD系統(tǒng)的檢測電路采用最多的是外裝光電式或磁敏式等軸位置檢測器，這種傳統(tǒng)的檢測器不僅增加了系統(tǒng)的體積和成本，而且降低了系統(tǒng)的可靠性。各種高性能控制技術(shù)都是以高精度的位置檢測技術(shù)作為基礎(chǔ)的。因此，深入地研究SRD系統(tǒng)，消除軸位置檢測器，采用無轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)成為這一領(lǐng)域的大熱點。

4結(jié)語

研制適合煤礦用SRM和SRD系統(tǒng)，對提高煤礦機(jī)械設(shè)備利用率、工作性能和增加煤礦產(chǎn)量有極其重要的意義，并且這也是增強(qiáng)煤礦企業(yè)國際競爭力至關(guān)重要的一步。開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有多數(shù)調(diào)速系統(tǒng)所不具備的優(yōu)勢，特別在煤礦機(jī)械中越來越多地被關(guān)注。本文在分析SRM工作原理和SRD系統(tǒng)優(yōu)點的基礎(chǔ)上，結(jié)合SRM在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用情況，提出了SRD系統(tǒng)進(jìn)一步研究的關(guān)鍵點，相信今后對于煤礦用SRD系統(tǒng)的研究會越來越成熟。

作者：徐傳芳胡霞單位：安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院