由于有軌輸送車是活動的，為了保證設(shè)備運行的可靠性，應盡量減少有軌輸送車對外的連接線。本方案除主電源（三相四線）保持滑動接觸外，有軌輸送車無其他控制線引出。從起動、運行到有選擇的精確制動停車，整個過程要平穩(wěn)，無明顯的沖擊力。本方案采用軟起動和二次停車方案?？刂圃O(shè)備要經(jīng)濟可靠。本方案將原兩側(cè)驅(qū)動的繞線式異步電動機改為高阻電動機（將轉(zhuǎn)子繞組短接、并把電刷舉起），采用變頻調(diào)速進行控制，用接近開關(guān)檢測計數(shù)來反映運料車的位置；為了減少引線和便于操作，除擋鐵外，操作臺、變頻器、接近開關(guān)都安裝在有軌輸送車上。
保護功能齊全。由于1臺變頻器同時供電給2臺電動機，故變頻器的熱保護功能將不起作用，因此每臺電動機必須有過載保護；由于采用滑線供電方式，在運行過程中，有可能出現(xiàn)因短暫的接觸不良造成的瞬間停電，因此變頻器的重合閘功能是必須的；本控制方案還設(shè)有手動停車、緊急制動停車、限位保護等環(huán)節(jié)。
有軌輸送車有選擇地精確定位控制平面示意圖見1.
前進（進料）控制要求：根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況選擇窯爐號有軌輸送車軟起動、行駛接近指定的窯爐軌道時進行平穩(wěn)制動到達目標時精確停車，要求設(shè)有手動選擇停車、緊急制動停車和限位保護。
返回（出料）控制要求：有軌輸送車反向軟起動、行駛接近裝卸原位時進行平穩(wěn)制動到達裝卸原位時精確停車，要求設(shè)緊急制動停車和限位保護。有軌輸送車的前進控制流程見2，返回控制流程圖見3.
本方案選用三菱公司的FX2N系列PLC與FR系列變頻器進行控制，電氣控制基本原理見4.
起動與制動過程的控制是有軌輸送車控制的關(guān)鍵，在起動過程中，必須處理好加速度的快慢與運輸車的大慣性及平穩(wěn)性之間的矛盾。由于拖動系統(tǒng)存在著大慣性，在起動過程中，如果頻率上升得太快，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將跟不上同步轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)差n增大，引起電流增大，甚至可能超過一定限值而導致變頻器跳閘，同時過大沖擊力會造成運輸物的擠壓甚至倒塌。為了保證起動過程的平穩(wěn)性，必須采用軟起動，具體可采用以下2種方案。
該起動方式在起動的初始階段加速比較緩慢；中間為線性加速，加速度不變；加速即將結(jié)束時，加速度又逐漸下降為零，在整個加速過程中，速度與時間呈S形曲線。這種起動方式可有效緩和加速過程中的振動，防止運輸過程負荷的擠壓和倒塌。起動方式見5.
本方案采用該起動形式， S形起動方式可通過變頻器的參數(shù)進行設(shè)定。變頻器的起動時間常數(shù)Ts值，可按式V1= V 0+ at估算。該有軌輸送車額定運行速度為30 m/ min，綜合考慮運輸效率和質(zhì)量，起動和停止時的加速度取0 1 m/ s 2左右，則有軌輸送車欲從0加速到30 m/ min， T s大致可設(shè)定為5 6 s.剛起動時，為保證足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，可適當提高變頻器的轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)值。起動時間常數(shù)和轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)值，具體以現(xiàn)場調(diào)試為準。
選擇矢量控制模式時，變頻器可采用恒轉(zhuǎn)矩與恒轉(zhuǎn)速切換的起動形式異步電動機采用矢量控制模式實現(xiàn)變頻調(diào)速，系統(tǒng)的機械特性及動態(tài)特性可與采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美，同時又克服了直流電動機故障率高的缺陷。起動時采用恒轉(zhuǎn)矩控制，可以使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩逐漸增大，直至能夠克服負載轉(zhuǎn)矩時，動態(tài)轉(zhuǎn)矩和加速度才從0開始緩慢增加，從而使起動過程十分平穩(wěn)。由于恒轉(zhuǎn)矩控制方式不能控制轉(zhuǎn)速，所以，隨著動態(tài)轉(zhuǎn)矩的不斷增大，加速度也必然不斷增大，這是不希望發(fā)生的。因此，當拖動系統(tǒng)起動以后，有必要切換成恒轉(zhuǎn)速控制方式，以便對轉(zhuǎn)速進行控制。采用該起動方式，矢量控制只能用于1臺變頻器控制1臺電動機的情況下，當1臺變頻器控制多臺電動機時，矢量控制將無效。
當變頻器被預置為轉(zhuǎn)矩控制時，給定信號X的大小將與電動機的輸出轉(zhuǎn)矩成正比，轉(zhuǎn)矩與加速度的對應關(guān)系，可參照T em - T L = GD 2 375 dn dt有軌輸送車的制動方案為了使有軌輸送車平穩(wěn)停車和精確定位，制動控制過程可采用二次停車的方案。一次停車過程有軌輸送車從較高速度下降至較低速度的過程稱為一次停車過程，在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中，是通過降低變頻器的輸出頻率來實現(xiàn)減速的。由于該車慣性大，自由停車時間太長，不能采用。為了縮短停車時間，可采用直流制動和再生制動配合的方法（通過變頻器的參數(shù)設(shè)定），即首先用再生制動方式將電動機的轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速，然后再轉(zhuǎn)換成直流（ DC）制動，使電動機迅速停住，見5.
前進過程中KS 1動作時，若計數(shù)器的值n等于窯號選擇m，則變頻器輸入端STF被斷開，變頻器的輸出頻率開始下降，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）立即下降，由于拖動系統(tǒng)具有很大的慣性，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不可能立即下降。于是，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過了同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的方向和原來相反了。轉(zhuǎn)子繞組中感應電動勢和感應電流的方向，以及所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向都和原來相反了，電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)。由于系統(tǒng)的慣性大，不但節(jié)省了能源，還增大了制動轉(zhuǎn)矩。但如果頻率下降速度太快，制動加速度太大，不但會造成半成品泥坯的倒塌或受擠壓而變形，同時會使制動電流和泵升電壓過大而損毀變頻器。大多數(shù)變頻器為了避免跳閘，專門設(shè)置了減速過電壓的自處理功能，如果在減速過程中，直流電壓超過了設(shè)定的電壓上限值，變頻器的輸出頻率將不再下降，暫緩減速，待直流電壓下降到設(shè)定值以下后再繼續(xù)減速。
如果減速時間設(shè)定不合適，又沒有利用減速過電壓的自處理功能，就可能出現(xiàn)跳閘故障。所以合理選擇減速方式和時間非常重要。變頻器的減速時間參數(shù)值的設(shè)置與起動時基本相同。直流（ DC）制動是指當變頻器的輸出頻率為零，異步電動機的定子旋轉(zhuǎn)磁場不再旋轉(zhuǎn)，而電機的轉(zhuǎn)速已降低到一定程度時，變頻器向異步電動機的定子繞組中通入直流電源，使異步電動機處于能耗制動狀態(tài)。一次停車時，變頻器的DC制動參數(shù)（制動起始頻率、制動電流、制動時間）可根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試而設(shè)定，其依據(jù)是一次停車位置略超過所要求的精確停車位置。二次停車有軌輸送車通過一次停車，若制動參數(shù)選擇恰當，當接近目標位置時，其速度已基本為零，此時，接近開關(guān)KS 2產(chǎn)生信號使電磁抱閘YB開始動作，實現(xiàn)機械制動。接近開關(guān)KS 2與KS 1之間的距離調(diào)整，是定位精確度的關(guān)鍵，必須考慮電磁抱閘從線圈通電到完全抱緊這個時間差。
異常停車、限位保護功能當生產(chǎn)機械發(fā)生緊急情況或有軌輸送車到達極限位置時， PLC將發(fā)出緊急停車信號。對此，有的變頻器設(shè)置了專門用于處理異常情況的功能，在異常停車期間，其操作信號都將無效。若變頻器無此功能，只能采用緊急停車方案。返回控制有軌輸送車返回時，其起動與制動方法與前進時完全相同，只是檢測信號不同，控制流程見3.
結(jié)束本研究提出了采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)有軌輸送車有選擇地精確定位的控制方案，與其他調(diào)速方法相比，該方案運行性能好，安全可靠。實踐表明，采用軟起動可有效解決加速度的快慢與運輸車的運行平穩(wěn)性之間的矛盾，采用二次停車方案既可實現(xiàn)平穩(wěn)停車又可實現(xiàn)精確定位，本研究對于許多運輸設(shè)備的改造具有實際意義。
保護功能齊全。由于1臺變頻器同時供電給2臺電動機，故變頻器的熱保護功能將不起作用，因此每臺電動機必須有過載保護；由于采用滑線供電方式，在運行過程中，有可能出現(xiàn)因短暫的接觸不良造成的瞬間停電，因此變頻器的重合閘功能是必須的；本控制方案還設(shè)有手動停車、緊急制動停車、限位保護等環(huán)節(jié)。
有軌輸送車有選擇地精確定位控制平面示意圖見1.
前進（進料）控制要求：根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況選擇窯爐號有軌輸送車軟起動、行駛接近指定的窯爐軌道時進行平穩(wěn)制動到達目標時精確停車，要求設(shè)有手動選擇停車、緊急制動停車和限位保護。
返回（出料）控制要求：有軌輸送車反向軟起動、行駛接近裝卸原位時進行平穩(wěn)制動到達裝卸原位時精確停車，要求設(shè)緊急制動停車和限位保護。有軌輸送車的前進控制流程見2，返回控制流程圖見3.
本方案選用三菱公司的FX2N系列PLC與FR系列變頻器進行控制，電氣控制基本原理見4.
起動與制動過程的控制是有軌輸送車控制的關(guān)鍵，在起動過程中，必須處理好加速度的快慢與運輸車的大慣性及平穩(wěn)性之間的矛盾。由于拖動系統(tǒng)存在著大慣性，在起動過程中，如果頻率上升得太快，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將跟不上同步轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)差n增大，引起電流增大，甚至可能超過一定限值而導致變頻器跳閘，同時過大沖擊力會造成運輸物的擠壓甚至倒塌。為了保證起動過程的平穩(wěn)性，必須采用軟起動，具體可采用以下2種方案。
該起動方式在起動的初始階段加速比較緩慢；中間為線性加速，加速度不變；加速即將結(jié)束時，加速度又逐漸下降為零，在整個加速過程中，速度與時間呈S形曲線。這種起動方式可有效緩和加速過程中的振動，防止運輸過程負荷的擠壓和倒塌。起動方式見5.
本方案采用該起動形式， S形起動方式可通過變頻器的參數(shù)進行設(shè)定。變頻器的起動時間常數(shù)Ts值，可按式V1= V 0+ at估算。該有軌輸送車額定運行速度為30 m/ min，綜合考慮運輸效率和質(zhì)量，起動和停止時的加速度取0 1 m/ s 2左右，則有軌輸送車欲從0加速到30 m/ min， T s大致可設(shè)定為5 6 s.剛起動時，為保證足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，可適當提高變頻器的轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)值。起動時間常數(shù)和轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)值，具體以現(xiàn)場調(diào)試為準。
選擇矢量控制模式時，變頻器可采用恒轉(zhuǎn)矩與恒轉(zhuǎn)速切換的起動形式異步電動機采用矢量控制模式實現(xiàn)變頻調(diào)速，系統(tǒng)的機械特性及動態(tài)特性可與采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美，同時又克服了直流電動機故障率高的缺陷。起動時采用恒轉(zhuǎn)矩控制，可以使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩逐漸增大，直至能夠克服負載轉(zhuǎn)矩時，動態(tài)轉(zhuǎn)矩和加速度才從0開始緩慢增加，從而使起動過程十分平穩(wěn)。由于恒轉(zhuǎn)矩控制方式不能控制轉(zhuǎn)速，所以，隨著動態(tài)轉(zhuǎn)矩的不斷增大，加速度也必然不斷增大，這是不希望發(fā)生的。因此，當拖動系統(tǒng)起動以后，有必要切換成恒轉(zhuǎn)速控制方式，以便對轉(zhuǎn)速進行控制。采用該起動方式，矢量控制只能用于1臺變頻器控制1臺電動機的情況下，當1臺變頻器控制多臺電動機時，矢量控制將無效。
當變頻器被預置為轉(zhuǎn)矩控制時，給定信號X的大小將與電動機的輸出轉(zhuǎn)矩成正比，轉(zhuǎn)矩與加速度的對應關(guān)系，可參照T em - T L = GD 2 375 dn dt有軌輸送車的制動方案為了使有軌輸送車平穩(wěn)停車和精確定位，制動控制過程可采用二次停車的方案。一次停車過程有軌輸送車從較高速度下降至較低速度的過程稱為一次停車過程，在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中，是通過降低變頻器的輸出頻率來實現(xiàn)減速的。由于該車慣性大，自由停車時間太長，不能采用。為了縮短停車時間，可采用直流制動和再生制動配合的方法（通過變頻器的參數(shù)設(shè)定），即首先用再生制動方式將電動機的轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速，然后再轉(zhuǎn)換成直流（ DC）制動，使電動機迅速停住，見5.
前進過程中KS 1動作時，若計數(shù)器的值n等于窯號選擇m，則變頻器輸入端STF被斷開，變頻器的輸出頻率開始下降，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）立即下降，由于拖動系統(tǒng)具有很大的慣性，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不可能立即下降。于是，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過了同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的方向和原來相反了。轉(zhuǎn)子繞組中感應電動勢和感應電流的方向，以及所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向都和原來相反了，電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)。由于系統(tǒng)的慣性大，不但節(jié)省了能源，還增大了制動轉(zhuǎn)矩。但如果頻率下降速度太快，制動加速度太大，不但會造成半成品泥坯的倒塌或受擠壓而變形，同時會使制動電流和泵升電壓過大而損毀變頻器。大多數(shù)變頻器為了避免跳閘，專門設(shè)置了減速過電壓的自處理功能，如果在減速過程中，直流電壓超過了設(shè)定的電壓上限值，變頻器的輸出頻率將不再下降，暫緩減速，待直流電壓下降到設(shè)定值以下后再繼續(xù)減速。
如果減速時間設(shè)定不合適，又沒有利用減速過電壓的自處理功能，就可能出現(xiàn)跳閘故障。所以合理選擇減速方式和時間非常重要。變頻器的減速時間參數(shù)值的設(shè)置與起動時基本相同。直流（ DC）制動是指當變頻器的輸出頻率為零，異步電動機的定子旋轉(zhuǎn)磁場不再旋轉(zhuǎn)，而電機的轉(zhuǎn)速已降低到一定程度時，變頻器向異步電動機的定子繞組中通入直流電源，使異步電動機處于能耗制動狀態(tài)。一次停車時，變頻器的DC制動參數(shù)（制動起始頻率、制動電流、制動時間）可根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試而設(shè)定，其依據(jù)是一次停車位置略超過所要求的精確停車位置。二次停車有軌輸送車通過一次停車，若制動參數(shù)選擇恰當，當接近目標位置時，其速度已基本為零，此時，接近開關(guān)KS 2產(chǎn)生信號使電磁抱閘YB開始動作，實現(xiàn)機械制動。接近開關(guān)KS 2與KS 1之間的距離調(diào)整，是定位精確度的關(guān)鍵，必須考慮電磁抱閘從線圈通電到完全抱緊這個時間差。
異常停車、限位保護功能當生產(chǎn)機械發(fā)生緊急情況或有軌輸送車到達極限位置時， PLC將發(fā)出緊急停車信號。對此，有的變頻器設(shè)置了專門用于處理異常情況的功能，在異常停車期間，其操作信號都將無效。若變頻器無此功能，只能采用緊急停車方案。返回控制有軌輸送車返回時，其起動與制動方法與前進時完全相同，只是檢測信號不同，控制流程見3.
結(jié)束本研究提出了采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)有軌輸送車有選擇地精確定位的控制方案，與其他調(diào)速方法相比，該方案運行性能好，安全可靠。實踐表明，采用軟起動可有效解決加速度的快慢與運輸車的運行平穩(wěn)性之間的矛盾，采用二次停車方案既可實現(xiàn)平穩(wěn)停車又可實現(xiàn)精確定位，本研究對于許多運輸設(shè)備的改造具有實際意義。
