在分析煤矿电机常见电气故障的基础上,采用PIC16F877A单片机为控制核心,设计了一种矿用电机综合保护装置。由PIC16F877A单片机实现信号的采样及保护功能的动作,同时拥有液晶显示、键盘操作以及通信接口等功能。介绍了保护装置硬件部分的电路设计以及由C语言编程实现的软件部分设计,装置保护功能安全可靠。

为提高煤矿供电系统静止无功发生器(SVG)的补偿效果,提出一种基于重复PI控制的SVG复合控制策略。简述了静止无功发生器的基本原理,分析了重复PI控制的机理特性。较传统的PI控制而言,重复PI控制能消除稳态误差和提高动态性能,有效改善了输出电流波形质量。

针对矿用通风机电动机设计中存在的设计精度低、周期长、所使用软件的自动化及可视化交互能力差等问题,采用路的方法,以Visual Basic 6.0为平台,开发了计算机辅助设计软件。重点探讨了软件的模式构成、可视化界面设计、曲线和图表查询、图形绘制等方法。经多家电机厂设计部门应用,结果表明,该软件功能完善、性能可靠、交互能力强、计算速度快、设计效率高。为电机的设计人员提供了一种有效的设计手段。

设计了一种本安电源。采用模块化的隔离稳压方法和以模拟电路实现过压过流保护,能够实现交直流电压输入范围9~36 V,恒定输出电压12 V,工作电流≤500 m A。试验结果表明负载效应仅为1%,源效应小于0.4%,电源整体效率能够达到83%,能够稳定可靠地运行。

针对现有温度传感器测试精度偏低的问题,设计了一种四线制PT100温度传感器。重点介绍了传感器的设计原理和软硬件设计。该温度传感器经实验测试结果,在0~100℃范围内,测试精度达到±0.1℃,表明测试效果较好。

目前矿用带式输送机巡检机器人的研究主要针对带式输送机巡检机器人故障识别与诊断等方面,忽视了巡检机器人运动问题。煤矿井下巷道设备较多,作业空间狭小且地形复杂,巡检机器人运动时会遇到爬坡、煤泥障碍等极端路面情况。鉴于矿用带式输送机巡检距离较长、巡检目标相对单一且巡检路线固定,采用轨道式传动作为巡检机器人的行走方式。但该方式在轨道面附着煤泥的情况下驱动轮会卡死,且面对坡度较大的轨道时可能发生打滑现象,因此设计了一种四轮支撑、两轮驱动的轨道式驱动系统,巡检机器人依靠驱动轮与轨道之间的摩擦向前运动,支撑轮承载巡检机器人的质量并起到辅助行走的作用。对巡检机器人驱动系统主要零件传动轴和摆臂进行了有限元仿真分析,得到传动轴和摆臂的极限应力分别为83.2,65.8MPa,远低于材料的屈服强度,保证了巡检机器人的可靠性。对巡检机器人驱动系统的爬坡和煤泥越障性能进行了试验,结果表明,巡检机器人在25°斜坡轨道上仍可完成加速运动,且在上下坡过程中运行平稳,在煤泥障碍轨道上运行没有发生打滑和卡死现象。

设计的雷达式生命探测仪,运用三角波线性调频连续波雷达对目标进行检测,穿透能力强,结构简单,信号的处理也相对简单,发射功率较低(有利于本安化),采用Lab Windows/CVI进行系统软件显示的开发。通过实验表明,该生命探测仪能穿透50 cm墙厚的情况下探测12 m远的静止目标。

介绍一种矿用比例电磁阀驱动电路的设计方案及仿真方法。该电路采用基于PWM的电压输出DAC方式,具有控制精度高、成本低、电路简单等优点。利用减法电路实现的双极性电压输出能简单、有效地输出负电压。该电路能精确输出控制指令,并与其他设备通过CAN总线互联。PSpice软件通过参数扫描,可以仿真出占空比变化的PWM信号,实现该电路的仿真。

目前我国矿井下使用的液压支架控制器主要来源依靠进口,国产的控制器在性能和稳定性方面尚不能满足需求,因此设计了一种基于微控制器STM32的液压支架控制器,介绍了系统整体架构、关键硬件设计和程序流程设计。经井下试验表明,该液压支架控制器性能稳定、功能良好,可为井下同类型的控制器设计提供参考。

主要介绍了煤矿井下用长距离、大运量下运带式输送机的设计方法、制动力矩、张紧力的计算和输送带的选择,同时,因为大运量带式输送机的启动特性要求,选取了相应的软启动装置。