?

實驗用模擬主控器簡易裝置的研發(fā)

陳京偉

開灤集團唐山礦業(yè)分公司 063000

[摘要]主控器相對于雞西730采煤機可以說是其大腦，負責(zé)信號的接收、傳輸與處理。一切與電氣相關(guān)的動作，都要通過主控器去下達相應(yīng)的“命令”，然后才能被“執(zhí)行”。所以，對于雞西730采煤機變頻器進行試驗，測試其相關(guān)性能時，必須借助于主控器的參與才能順利進行。該模擬主控器簡易裝置能夠很好的完成對雞西730采煤機變頻器相關(guān)性能的試驗，省時省力，提高了試驗工作的安全性。并且，該裝置體積小，內(nèi)置電源（直流11.1V），便于存放、攜帶。

[關(guān)鍵詞]730采煤機；主控器；安全；試驗

隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在不斷的進步，采煤機技術(shù)也在隨著科技的發(fā)展，也在更新?lián)Q代著。而我礦現(xiàn)用電氣設(shè)備的更新速度遠遠達不到現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)展速度，甚至于，我礦現(xiàn)用電氣設(shè)備相對于其它礦企比較落后，很多設(shè)備都瀕臨報廢，遠遠落后于現(xiàn)如今科技發(fā)展形勢。這就要求我們在當前的形勢下，不斷的進行技術(shù)革新，延長我們現(xiàn)有設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備的利用率。

1、該項目確立的背景

雞西730采煤機在我礦使用比較廣泛，特別是受我礦生產(chǎn)環(huán)境的影響，采煤機的工作環(huán)境相當惡劣，故障頻發(fā)。而針對采煤機故障難點的處理主要集中在變頻器引起的采煤機故障。對于我們使用單位來說，并沒有專業(yè)的變頻器的維修與實驗技術(shù)，所以，我們只能委外進行維修。這就要求我們對于這些委外維修過來的變頻器進行驗收實驗。我們現(xiàn)有條件下，在對變頻器進行試驗必須把變頻器安裝到機組電控箱里面或集齊主控器、電抗器、遙控器才能順利的完成對其相關(guān)性能的測試工作，這種方式存在大量的電源線路連接工作，過程繁瑣不僅加大了員工的工作量而且實驗過程中容易造成傷工事故，實驗的安全性得不到保障。所以，經(jīng)過科學(xué)的實驗驗證，我們設(shè)計了一種具有能夠替代主控器、遙控器、電抗器相關(guān)功能的裝置來完成變頻器基本性能試驗。

2、模擬主控器設(shè)計

2.1系統(tǒng)原理圖

圖1　模擬主控器內(nèi)部電路原理

該回路主要有輸入、輸出及充電回路構(gòu)成，輸出回路主要是通過電流表觀察變頻器反饋的牽引電機轉(zhuǎn)速顯示。通過該原理圖可以看出，該模擬主控器可以通過開關(guān)K2、K3的通斷來實現(xiàn)變頻器的正反轉(zhuǎn)實驗控制；通過開關(guān)K1及滑動變阻器來實現(xiàn)變頻器的變頻控制，即采煤機牽引電機轉(zhuǎn)速的控制。該電路中11.1V干電池可以在開關(guān)K1斷開的時候，通過交流12.6V進行充電。

2.2器件的選擇及特點

本設(shè)計的目的之一是輕、小型化。這個電路主要是由電阻、開關(guān)、二極管、電容等小型器件組成。這些器件主要是從以前損壞的一些電氣元件中進行篩選而來，成本幾乎為零。而且，該模擬器的工作電壓為直流11.1V，安全性等到了很好的保障。所以，該項目的研究，從經(jīng)營上達到了廢舊立新、節(jié)約成本的效果；從安全上，11.1V的工作電壓，完全可以保障工作人員的人身安全。

該項目的主要特點

（1）體積小，電路簡單，便于攜帶；（2）制作成本低，器件的選擇都來源于廢舊電氣設(shè)備；（3）安全系數(shù)高。（4）使用方便，操作簡單。

3、在生產(chǎn)實驗中的應(yīng)用

通過半年時間的實驗觀察，該項目的研發(fā)為變頻器做過28次實驗的驗收工作，其中3次發(fā)現(xiàn)委外維修回來的變頻器存在質(zhì)量問題，累計試驗時間為5個小時，平均每次試驗時間為10分鐘左右。在實驗過程中員工們很快掌握了模擬主控器的使用方法。在半年的試驗中，該模擬主控器，未曾發(fā)生一次故障，充分說明了該模擬主控器使用的穩(wěn)定性。以前，每進行一次變頻器的驗收試驗，從安裝到接線再到實驗結(jié)束，平均時間為30分鐘左右。從時間上來看，該模擬主控器節(jié)省了三分之二的生產(chǎn)時間，節(jié)約了生產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。從用工來看，未曾使用該模擬主控器進行實驗時，往往需要3—4人才能順利完成該項實驗，而現(xiàn)在，我們僅僅需要2個人就可以很完美的完成這項任務(wù)，實現(xiàn)了我礦減人提效的政策。由于該模擬主控器的使用，替代了諸如主控器、遙控器、電抗器設(shè)備的使用，所以，間接的減緩三個設(shè)備的使用頻率，延長了設(shè)備的使用壽命。

4、模擬主控器的維護與維修

4.1設(shè)備的維護

（1）該設(shè)備外殼主要是塑料制品，應(yīng)避免長時間暴露在陽光下，以免造成塑料老化，易碎。（2）設(shè)備如果長時間不用，應(yīng)將鋰電池拔下，并適時給鋰電池充電，以免造成鋰電池的電虧損，縮短其使用壽命。（3）該設(shè)備的主要電路集中在一塊電路板上，應(yīng)避免在潮濕的環(huán)境下存放與使用，以免造成電路損壞，影響實驗效果。

4.2設(shè)備的維修

從設(shè)備的電路原理不難看出，該設(shè)備除了塑料外殼、按鈕、輸入輸出線路等必備的一些器件外，其核心的部件還是電路板。在電路板上的易損元件主要是電容，所以，針對該設(shè)備維修主要是備好相應(yīng)的電容即可，而任何一位懂得電容原理的員工完全可以完成對該設(shè)備電容的更換。另外，設(shè)備上除了鋰電池以外所有設(shè)備、器件，我們完全可以在廢舊的電路板及相關(guān)設(shè)備上獲得，所產(chǎn)生的維修費用可以忽略不計。

5、該項目的發(fā)展?jié)摿?/h2>

隨著雞西730采煤機在我礦的應(yīng)用，以及設(shè)備的大范圍老化，而沒有新設(shè)備投入的情況下，給我們的維修工作帶來了很大的壓力。模擬主控器的相關(guān)功能也有待于進行提升，例如：加入變頻器四象限監(jiān)控系統(tǒng)、過載監(jiān)控系統(tǒng)等。當然，這些技改的前提主要是我們現(xiàn)有技術(shù)手段以及相關(guān)的技術(shù)人員必須滿足。再有就是該項目的技術(shù)改造同樣離不開我礦的技術(shù)及經(jīng)濟上的支持。我相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該模擬器的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?，也越來越能夠滿足我礦變頻器實驗的要求。

6、結(jié)束語

綜上所述，該項目的提出與設(shè)計應(yīng)用，其效果是有目共睹的。它在很大程度上解決了我們在變頻器實驗中所遇到的一些難點，很好的避免了以前試驗中所潛伏的不安全因素的發(fā)生，同時也為我們礦節(jié)支降耗、廢舊立新做出了很大的貢獻。在以后的工作中，以我礦生產(chǎn)實際為出發(fā)點，通過模擬主控器的不斷完善改進，將越來越能滿足雞西730采煤機的實驗需求，甚至于通過技術(shù)革新，將其推廣至每個煤礦企業(yè)，直至全國煤礦改項目的制造業(yè)。從此不難看出，一個優(yōu)秀的技術(shù)團隊對于企業(yè)的技術(shù)革新、技術(shù)發(fā)展起著不可磨滅的作用，而且，由此所產(chǎn)生的一些效益是不可估量的。

參考文獻

[1]康華光著.《電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）》高等教育出版社,2003年

[2]馮民昌著.《模擬集成電路基礎(chǔ)》（第二版）中國鐵道出版社,2003年

[3]童詩白,華成英著.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》高等教育出版社,2001年

[4]吳忠智編著.《變頻器應(yīng)用手冊》（第二版）機械工業(yè)出版社,2003年