基于霍尔传感器的矿井自动装载系统设计.pdf

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1、2014年第5期煤矿机电·89·基于霍尔传感器的矿井自动装载系统设计米李坚1，李毅1，李自强2，马星河3，姚春涛2(1．淮北矿业集团有限责任公司机电处，安徽淮北235000；2．许继电气股份有限公司，河南许昌461000；3．河南理工大学电气工程及其自动化学院，河南焦作235000)摘要：基于霍尔传感器矿井箕斗定重自动装载系统，可解决传统的矿井提升系统存在结构复杂、开凿硐室面积大、投资大、运行不可靠等问题。详细介绍了霍尔传感器工作原理、系统组成、运行过程的工作原理。该系统投入实际运用后，能有效提高可靠性，节省投资，具有广阔的应

2、用前景。关键词：霍尔传感器；箕斗；定重装载；可编程控制器(PLC)中图分类号：TP212．13文献标识码：B文章编号：1001—0874(2014)05—0089-02DesignofMineAutomaticLoadingSystemBasedonHallSensorLiJianl，LiYil，LiZiqian92，MaXinghe3，YaoChunta02(1．ElectricalDepartment，HuaibeiMiningGroupCo．，Ltd．，Huibei235000，China；2．XJElectricicC

3、o．，Ltd．，Xuchang461000，China；3．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China)Abstract：TheheavyloadingsystemofmineskipbasedonHallsensorcansolvethedisadvantagesoftraditionalhoistsystem，suchascomplexstructure，largecavernarea，l

4、argeinvestmentandunreliableoperation．DetailsintroducestheHallsensor’Sworkingprinciples，systemcompositionandoperationprocess．Whenputintoapplication，thissystemcaneffectivelyimprovethereliability，saveinvestmentandhasbroadprospect．Keywords：hallsensor；skip；heavyloading；p

5、rogrammablelogicalcontroller(PLC)0引言传统的提升式装载系统结构复杂，易出故障和水分含量大，通常会导致原煤滞留定量斗的情况等问题，而基于霍尔传感器的矿井箕斗定重自动装载系统，因控制方便、结构简单、运行可靠性强，使用中不仅可减少硐室开凿面积和凿井深度，而且降低了提升高度和排水高度，节省投资，实现了优质、快速、高效采煤。1传统的箕斗提升式定量装载系统传统的箕斗提升式定量装载系统在实际使用过程中，定量斗箱式装载设备的箕斗滞煤严重，且滞煤量极具不确定性⋯。如图1所示，由于煤矿煤质黏度大，原煤因潮湿而滞留

6、于定量斗，煤矿往往会通过定量斗4中装载空气炮的方法，迫使定量斗中原煤s河南省科技厅重点攻关资助项目(092102210356)1一煤仓；2一给煤机；3一带式输送机；4一定量斗；5一提升箕斗图1传统的提升式装载系统进入提升箕斗。在这种情况下，微电子元件受硐室湿度大等恶劣条件影响很容易损坏，进而导致控制设备出现故障而停运。按《煤矿安全规程》规定：箕斗提升必须采用定重装载。国内的矿井均设置了箕斗提升的定重装载系统心’3]。对于传统的箕斗提升系统，由于溜煤槽容积不·90·煤矿机电2014年第5期够大，称重传感器的安放位置受到很大程度的

7、限制，使得定重装载改造难以进行，目前已成为煤矿安全提升中急需解决的难题之一。在分析、总结传统箕斗提升特殊性的基础上，本文提出了基于霍尔传感器的矿井箕斗自动装载系统。2霍尔传感器工作原理霍尔传感器工作原理图如图2所示，它是根据霍尔效应制作的一种磁性传感器。磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流，从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，，的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在C到D方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经

8、集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它需要有外加电源才能工作，利用这一特点使它能检测转速低的运转情况。1一霍尔半导体元件；2一永久磁铁；3一挡隔磁力线的叶片图2霍尔传感器工作原理图3基于霍尔传感器的矿井箕斗定重自动装载