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．實現(xiàn)礦井提升的自動安全精確運行。 關(guān)鍵詞:安全 礦井 提升步進(jìn)電機(jī)及控制 　　筆者在講授《礦山電力拖動與控制》～ 書時發(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，無論階段數(shù)的多少．最后一個階段是爬行停車階段． 為了得到穩(wěn)定的爬行速度． 多數(shù)礦井采用微電動機(jī)拖動爬行， 即將主電動機(jī)從電網(wǎng)斷開， 由一臺容量較小的電動機(jī)通過另一套減速裝置帶動提升機(jī)卷筒低速運行． 由于此時的小電動機(jī)功率一般為主電動機(jī)的5％一lO％ ，故稱微電動。所在的裝置稱為微拖。微拖控制比較復(fù)雜． 當(dāng)罐籠進(jìn)入曲軌爬行時要求必須準(zhǔn)確無誤進(jìn)行卸載停車。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)。 　　為了解決以上問題．降低事故率，把微拖電動機(jī)換為步進(jìn)電機(jī)來實現(xiàn)拖動， 由于步進(jìn)電機(jī)獨特的優(yōu)點，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(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)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。作為一種把數(shù)字電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的機(jī)電元件，步進(jìn)電機(jī)具有控制簡單．功率大，維護(hù)容易，定位精度高，可靠性好，體積小，驅(qū)動系統(tǒng)多達(dá)32種選擇，并且價格低，無累積位置誤差，可自鎖，控制成本低等特點而得到廣泛應(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?？梢暂p松實現(xiàn)自動控制， 以上特點完全符合微拖的要求，并且可以實現(xiàn)礦井提升系統(tǒng)的自動控制。實現(xiàn)無人值守提升系統(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，噪聲等原因，可以在每次輸入脈沖切換時，只改變相應(yīng)繞組中額定的一部分，則電機(jī)的合成磁勢也只旋轉(zhuǎn)步距角的一部分，轉(zhuǎn)子的每步運行也只有步距角的一部分，這里，繞組電流不是一個方波，而是階梯波，額定電流是臺階式的投入或切除，電流分成多少個臺階，則轉(zhuǎn)子就以同樣的次數(shù)轉(zhuǎn)過一個步距角，這種將一個步距角細(xì)分成若干步的驅(qū)動方法．為細(xì)分驅(qū)動：步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動電路大多數(shù)都采用單片機(jī)控制， 單片機(jī)根據(jù)要求的步距角計算出各相繞組中通過的電流值，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，來實現(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，由自動控制系統(tǒng)自動接通電磁閥． 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。當(dāng)速度繼續(xù)降至爬行速度時． 通過控制電路切斷主電動機(jī)動力制動電源．提升機(jī)改由步進(jìn)電機(jī)拖動進(jìn)行平穩(wěn)的低速爬行。提升容器到達(dá)終點， 進(jìn)行卸載時?？刂齐娐肥闺姶砰y斷電。步進(jìn)電機(jī)與主機(jī)脫離，完成一次爬行過程，接下來進(jìn)行下一周期的工作。 　　通過改進(jìn)。大大提高卸載時事故的發(fā)生率。提高煤礦生產(chǎn)的安全．并且為煤礦后來進(jìn)行自動化生產(chǎn)建立基礎(chǔ)。