下運帶式輸送機由于勢能與重力的作用，電機處于發(fā)電狀態(tài)，必須解決能量走向問題，也就是通常說的能量回饋問題。

為解決回饋問題，普遍做法采用四象限運行的變頻器，在結(jié)構(gòu)上采用AFE有源整流。除硬件解決外，重點要解決控制軟件問題。在軟件編制上，一個很重要的原則需根據(jù)輸送機運行的工藝來編制，妥善解決好輸送機起、停及其過程控制。

我公司從2008年底起至今，已為國投新集、皖北、陜西、沈陽盛隆、潞安孟加藥等礦區(qū)相繼提供了共31套下運帶式輸送機變頻調(diào)速電控系統(tǒng)，其中垂高在17°~28°的工況下就有19套。根據(jù)我們的體會，下運帶式輸送機可靠運行，需解決下列四個問題：

1、重載起動時須有效防止溜車

由于負(fù)力矩的作用，下運帶式輸送機的重載起動沒有問題，關(guān)鍵在于能有效防止溜車。實踐證明，起動時，根據(jù)系統(tǒng)起動要求，除需控制各設(shè)備工作時序外，還必須在其運行過程中控制加速度（即速度變化率），如圖1、圖2所示。我們根據(jù)速度、加速度數(shù)學(xué)模型，增設(shè)了變頻器在起動、停機及其過程運行中的加速度控制包絡(luò)線，使0.1m/s²≤a0≤0.3m/s²之間，從軟件上確保變頻器運行不飛車。

圖1控制曲線

圖2：四象限變頻器加減速度控制包絡(luò)線示意圖

2、運行過程中的能量能通暢有效回饋

下運帶式輸送機運行過程中，采用AFE四象限運行變頻器后，在任何頻率下，只要超過同步轉(zhuǎn)速，多余能量都能回饋電網(wǎng)，這是其它調(diào)速裝置所不能做到的。

當(dāng)系統(tǒng)還有給煤機、煤倉等設(shè)備時，能量可靠回饋的過程中還要監(jiān)視其他設(shè)備的電機速度和電流，時序的有機配合是很重要的?？傊?，使用變頻器后，下運帶式輸送機的控制達到真正意義上的冗余。一方面變頻器對電機進行在線控制和保護；另一方面PLC控制器通過profibus-DP總線與變頻器交換數(shù)據(jù)，監(jiān)視礦用變頻器的運行狀態(tài)，同時本身又獨立采集電機運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。當(dāng)兩者出現(xiàn)異常時，PLC控制器會迅速作出各種反應(yīng)（如停給煤機、停變頻器等）。

3、重載停車時能平穩(wěn)停車

礦用變頻器在下運帶式輸送機重載停機時采用變頻停車方式，即按預(yù)定的停車曲線停車。正常運行停車時，PLC控制器給變頻器一個停車命令（可以是接點信號，也可以是4-20mA給定的倒“S”型曲線），變頻器會按照給定的停車曲線和時間自動進行減速停車。整個停車所需時間，可根據(jù)系統(tǒng)要求而定（如圖3所示）。整個停車過程中，必須持續(xù)監(jiān)控電流和軸編碼器信號，以做到雙閉環(huán)控制。

下運帶式輸送機重載停車的問題是煤礦供電系統(tǒng)突然停電，怎麼辦？因受UPS容量限制，重載停車目前能控制的只能緊急停車。雖然我們加了UPS電源，但僅限完成對PLC控制器的供電。如果有三相大容量的UPS電源，只要容量足夠，理論上是可以完成重載軟停的。

圖3交流異步機的機械特性

4、多臺電機起動和運行時的功率平衡（見圖4）。

圖4起動時的功率平衡

在多機拖動時，根據(jù)皮帶機機械驅(qū)動裝置的布置，變頻器可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩或速度全程跟蹤，達到功率平衡。運行系統(tǒng)中需確定1臺變頻器為主機，并設(shè)為轉(zhuǎn)矩控制（如刮板運輸機為剛性連接），其余幾臺設(shè)為速度控制，以達到傳動效率高、調(diào)速性能好、全起動范圍無死區(qū)的功效。

通常情況下，當(dāng)主機設(shè)定為轉(zhuǎn)矩控制時，其與速度控制無關(guān)。主機的所有運行參數(shù)通過profibus-DP總線的通訊方式傳給從機，作為從機的給定。從機設(shè)定速度控制，則與轉(zhuǎn)矩控制無關(guān)。從機只要根據(jù)主機給定的速度值，調(diào)節(jié)跟蹤主機的速度，以保持同步。這里的關(guān)鍵是主機軸編碼器采樣信號必須準(zhǔn)確，同時PLC須監(jiān)視變頻器運行的頻率，當(dāng)軸編碼器與變頻器頻率數(shù)據(jù)不一致且超過規(guī)定值時，PLC則命令停機。