摘要:本文闡述了步進(jìn)電機(jī)在礦井提升中的控制與應(yīng)用，利用步進(jìn)電機(jī)的高速精確控制的特點(diǎn)．實(shí)現(xiàn)礦井提升的自動(dòng)安全精確運(yùn)行。 關(guān)鍵詞:安全 礦井 提升步進(jìn)電機(jī)及控制 　　筆者在講授《礦山電力拖動(dòng)與控制》～ 書(shū)時(shí)發(fā)現(xiàn)，礦井提升系統(tǒng)的工作圖多采用三、五、六階段或更多階段，無(wú)論階段數(shù)的多少．最后一個(gè)階段是爬行停車(chē)階段． 為了得到穩(wěn)定的爬行速度． 多數(shù)礦井采用微電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)爬行， 即將主電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)斷開(kāi)， 由一臺(tái)容量較小的電動(dòng)機(jī)通過(guò)另一套減速裝置帶動(dòng)提升機(jī)卷筒低速運(yùn)行． 由于此時(shí)的小電動(dòng)機(jī)功率一般為主電動(dòng)機(jī)的5％一lO％ ，故稱(chēng)微電動(dòng)。所在的裝置稱(chēng)為微拖。微拖控制比較復(fù)雜． 當(dāng)罐籠進(jìn)入曲軌爬行時(shí)要求必須準(zhǔn)確無(wú)誤進(jìn)行卸載停車(chē)。并為以后的工作做好準(zhǔn)備． 由于多數(shù)采用人工控制，再加上礦井工作環(huán)境惡劣，手動(dòng)控制反應(yīng)速度慢、失誤等人為因素的原因， 微拖系統(tǒng)出現(xiàn)事故率在整個(gè)提升系統(tǒng)中是很高的，嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)。 　　為了解決以上問(wèn)題．降低事故率，把微拖電動(dòng)機(jī)換為步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)， 由于步進(jìn)電機(jī)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。作為一種把數(shù)字電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的機(jī)電元件，步進(jìn)電機(jī)具有控制簡(jiǎn)單．功率大，維護(hù)容易，定位精度高，可靠性好，體積小，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多達(dá)32種選擇，并且價(jià)格低，無(wú)累積位置誤差，可自鎖，控制成本低等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，再加上利用現(xiàn)在比較成熟的微機(jī)技術(shù)中單片機(jī)的應(yīng)用控制。可以輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制， 以上特點(diǎn)完全符合微拖的要求，并且可以實(shí)現(xiàn)礦井提升系統(tǒng)的自動(dòng)控制。實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守提升系統(tǒng)。在煤礦上采用什么樣的步進(jìn)電機(jī)較好呢?根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的控制原理與提高控制精度的要求， 一般采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式，由于步進(jìn)電機(jī)的步距角已由電機(jī)結(jié)構(gòu)所確定， 如果要求步進(jìn)電機(jī)有更小的步距角，更高的分辨率，或者為了電機(jī)振動(dòng)，噪聲等原因，可以在每次輸入脈沖切換時(shí)，只改變相應(yīng)繞組中額定的一部分，則電機(jī)的合成磁勢(shì)也只旋轉(zhuǎn)步距角的一部分，轉(zhuǎn)子的每步運(yùn)行也只有步距角的一部分，這里，繞組電流不是一個(gè)方波，而是階梯波，額定電流是臺(tái)階式的投入或切除，電流分成多少個(gè)臺(tái)階，則轉(zhuǎn)子就以同樣的次數(shù)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，這種將一個(gè)步距角細(xì)分成若干步的驅(qū)動(dòng)方法．為細(xì)分驅(qū)動(dòng)：步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路大多數(shù)都采用單片機(jī)控制， 單片機(jī)根據(jù)要求的步距角計(jì)算出各相繞組中通過(guò)的電流值，并輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器DPA中，由DPA 把數(shù)字量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬電壓，經(jīng)過(guò)環(huán)形分配器加到各相的功放電路上，控制功放電路給各相繞組通以相應(yīng)的電流，來(lái)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分，這樣選好了步進(jìn)電機(jī)。 　　礦井提升中步進(jìn)電機(jī)的控制過(guò)程是這樣的． 首先提升機(jī)減速接近爬行階段。速度降至3m／s左右時(shí)，由自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)接通電磁閥． 電磁閥桿在電磁力的作用下克服閥桿下端彈簧的彈力下移．使壓縮空氣由A腔進(jìn)入B腔，通過(guò)減速器的空心軸進(jìn)入氣囊離合器。使微拖裝置與主機(jī)連接起來(lái)。當(dāng)速度繼續(xù)降至爬行速度時(shí)． 通過(guò)控制電路切斷主電動(dòng)機(jī)動(dòng)力制動(dòng)電源．提升機(jī)改由步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)進(jìn)行平穩(wěn)的低速爬行。提升容器到達(dá)終點(diǎn)， 進(jìn)行卸載時(shí)?？刂齐娐肥闺姶砰y斷電。步進(jìn)電機(jī)與主機(jī)脫離，完成一次爬行過(guò)程，接下來(lái)進(jìn)行下一周期的工作。 　　通過(guò)改進(jìn)。大大提高卸載時(shí)事故的發(fā)生率。提高煤礦生產(chǎn)的安全．并且為煤礦后來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)建立基礎(chǔ)。