輸送機的電氣部分主要包括：美國羅克韋爾道奇公司的CST減速器，天津貝克公司的本布羅監(jiān)控系統(tǒng)( PROMOS)，澳大利亞ACE公司的APW自動張緊絞車系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由PLC進行控制。CST減速器是一種帶有電液反饋控制的齒輪減速器。由減速器、CST電液控制元件以及冷卻系統(tǒng)組成，可通過調(diào)整離合器系統(tǒng)壓力實現(xiàn)可控軟啟動和軟停機的目的。本布羅系統(tǒng)主要是對整條膠帶沿線進行在線保護，其主要保護功能有：跑偏、煙霧、打滑、撕裂、堆煤等；每隔200m有一部擴音電話，用于沿線通訊；自動張緊系統(tǒng)主要是由PLC通過張力傳感器測量出輸送帶張力信號并與設(shè)定的張力值進行比較，并隨時調(diào)整，從而達到恒定張力運行，與輸送帶載荷變化無關(guān)。
1、PROMOS監(jiān)控系統(tǒng)
PROMOS監(jiān)控系統(tǒng)是一種適用于各種控制任務(wù)的通用形、高性能、高可靠性的工業(yè)自動化系統(tǒng)，它適用于煤礦井下有甲烷和煤塵危險的環(huán)境。該系統(tǒng)具有較強的適用性和可擴展性，可以組成不同的控制模塊，其邏輯控制方式可通過軟件編程來實現(xiàn)。系統(tǒng)采用語音通訊并有特定的安全保護回路與控制回路相連使用。系統(tǒng)和CST系統(tǒng)配合可完成皮帶的軟啟動和軟停車。其配合過程如下：①啟動：將PROMOS起停開關(guān)打到啟動位置，發(fā)出啟動預(yù)警聲，經(jīng)2s后張緊系統(tǒng)運行，當(dāng)系統(tǒng)收到“張力正常”信號后，間隔3s依次啟動3臺主電機；如果沒有“正常停車故障信號”則發(fā)出“CST運行”信號，膠帶開始啟動，當(dāng)收到“CST滿速”信號后，啟動預(yù)警結(jié)束，正常運行燈亮，啟動過程結(jié)束；②停車：當(dāng)運行過程中需要“正常停車”時，則系統(tǒng)向CST發(fā)出“CST停車”信號，CST減壓，膠帶停止，但主電機不停機，故障解除后，通過控制器“啟動”開關(guān)重新啟動CST，這樣可防止主電機頻繁啟動。當(dāng)系統(tǒng)有急停信號或其它CST嚴(yán)重故障時，則CST系統(tǒng)或PROMOS切斷主電機運行回路，主電機停止，皮帶機以很快的速度減速至零，將事故影響縮至最小。
2、傳輸系統(tǒng)
可控啟動傳輸系統(tǒng)是由多級齒輪減速器、濕式離合器及液壓控制系統(tǒng)組成。它是為運送大慣性載荷如：煤炭或金屬礦石等的長距離帶式輸送機而設(shè)計的。CST的輸出扭矩由液壓控制系統(tǒng)控制。
一臺輸送機可以由一臺電機及一臺CST驅(qū)動，也可以由多臺電機及多臺CST驅(qū)動。驅(qū)動電機時，CST的輸出軸保持不動，當(dāng)驅(qū)動電機達到全轉(zhuǎn)速時輸送機才逐漸加速到滿速度。這使得輸送機在被加速至全速運行前有一個平緩啟動的過程。加速時間可以根據(jù)需要在規(guī)定范圍內(nèi)進行調(diào)整。CST系統(tǒng)控制主電機的起停，在啟動時，驅(qū)動電機可以按順序空載啟動，所以電機的沖擊電流非常小。由于驅(qū)動電機可以根據(jù)運行負載進行選擇而不必根據(jù)啟動負載選擇，所以CST驅(qū)動系統(tǒng)可以選用功率較小的電機；在停車時，通過延長停車時間可以降低對膠帶的動態(tài)沖擊力。
當(dāng)一驅(qū)動系統(tǒng)中有多臺CST時，控制系統(tǒng)可以確保每臺驅(qū)動電機分擔(dān)相同的負載，合理的功率平衡可以有效地延長整個驅(qū)動系統(tǒng)各部件的壽命。膠帶正常運行時，根據(jù)系統(tǒng)中各csrr的功率平衡要求，每臺CST的離合器或者保持少量打滑狀態(tài)，或者維持壓力以無打滑方式輸出所要求的扭矩。但系統(tǒng)中任何負載的增加都將引起離合器打滑，這種情況被稱為“軟鎖定”。當(dāng)離合器被軟鎖定時，任何瞬間的過載或沖擊載荷都將引起離合器的打滑，這時驅(qū)動系統(tǒng)的所有部件，包括聯(lián)軸器、軸承和齒輪等都將在沖擊或過載時受到保護，從而延長其壽命。
CST系統(tǒng)可使驅(qū)動裝置具有較高的傳動效率，啟動和運轉(zhuǎn)中具有可靠的過載保護能力，具有較好的可控性，控制啟動、停車時的速度和加減速度，可實現(xiàn)每臺電機功率平衡誤差<±2%，可避免電機過載。系統(tǒng)中，CST減速器是傳動部分，包括一級減速齒輪，行星輪系和可控的濕式離合器；CST電液控制組件是控制部分，其控制元件是電液控制器。電動機通過聯(lián)軸器帶動軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)齒輪傳到行星輪系，由太陽輪驅(qū)動3個行星輪，行星輪自轉(zhuǎn)并帶動自由旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒圈，因輸出軸與行星架為一體，因此輸出軸并不轉(zhuǎn)動。當(dāng)壓力控制閥增加油缸壓力時，離合器的主動摩擦片和與內(nèi)齒圈相聯(lián)的從動摩擦片相互作用，其結(jié)果使內(nèi)齒圈受到力矩作用，轉(zhuǎn)速受到控制，同時行星輪在內(nèi)齒圈上滾動，并驅(qū)動輸出軸轉(zhuǎn)動。
平衍軸式CST含有兩級減速齒輪，第一級減速裝置為螺旋齒輪裝置，第二級減速裝置為行星齒輪裝置。直角方式的CST含有三級減速齒輪，第一級為直角螺旋斜齒輪裝置，其他兩級齒輪與平行軸式CST裝置相同。當(dāng)電機達到全速運轉(zhuǎn)時，太陽輪帶動3個行星輪轉(zhuǎn)動；行星輪帶動自由旋轉(zhuǎn)齒圈轉(zhuǎn)動；固定在行星齒輪架上的輸出軸，此時不轉(zhuǎn)動。當(dāng)液壓系統(tǒng)向環(huán)形活塞加壓時，離合器的旋轉(zhuǎn)板和靜止板相互作用，使加在齒圈上的力矩逐漸增加，當(dāng)齒圈的轉(zhuǎn)速以控制速率降低時，行星齒輪架由行星輪及內(nèi)齒圈帶動開始轉(zhuǎn)動，輸出軸的轉(zhuǎn)速與齒圈的轉(zhuǎn)速成反比。
反應(yīng)盤系統(tǒng)是一個濕式離合器力矩傳遞的系統(tǒng)，傳遞到輸出軸上的力矩是通過變化壓力來控制的，當(dāng)環(huán)形活塞上的壓力增加時，旋轉(zhuǎn)板和靜止板在其自由旋轉(zhuǎn)的齒條上旋轉(zhuǎn)并互相靠近。當(dāng)活塞的壓力使旋轉(zhuǎn)板和靜止板接近時，靜止板將使旋轉(zhuǎn)板和齒圈的轉(zhuǎn)速降低，由于齒圈的速度降低，輸出軸的速度則加快。當(dāng)齒圈的轉(zhuǎn)速降為零時，輸出軸將達到正常的額定速度。
(1)基本控制信號
1)冷卻油壓力傳感器或壓力開關(guān)，用于保證系統(tǒng)工作時有足夠的冷卻油流量。
2)潤滑壓力傳感器或壓力開關(guān)，用于保證系統(tǒng)中的軸承有足夠的潤滑壓力。
3)油溫傳感器，用于監(jiān)測油箱中的油溫，以供熱交換器冷卻及超溫報警。
4)速度傳感器，安裝在CST輸出軸上的速度傳感器用于提供速度信號來控制膠帶的速度。
5)壓力傳感器，用于監(jiān)測施加到離合器上的壓力，以便對膠帶速度進行監(jiān)測和控制。
6)膠帶打滑傳感器，光電編碼器安裝在膠帶滾筒軸上或滾輪式傳感器裝于膠帶底部，用于測量膠帶速度，通過比較膠帶速度與CST輸出軸的速度來檢測皮帶打滑。
7)功率信號傳感器，可提供準(zhǔn)確的驅(qū)動電機功率信號進行功率平衡控制。
8)離合器壓力控制閥，比例控制閥用于調(diào)節(jié)離合器的壓力，控制CST的輸出扭矩及皮帶速度。
9)冷卻泵／電機運行，啟動冷卻泵及其電機的開關(guān)量信號。
10)冷卻風(fēng)扇運行，根據(jù)需要啟動和停止熱交換器冷卻風(fēng)扇的開關(guān)量信號。
(2)起動控制過程
1)起動過程
輸送機的運行將循環(huán)往復(fù)以下7個狀態(tài)：狀態(tài)0停止，狀態(tài)1啟動，狀態(tài)2預(yù)壓，狀態(tài)3緩沖，狀態(tài)4加速，狀態(tài)5滿速，狀態(tài)6減速。停止階段：CST離合器上的壓力保持為零。但所有安全保護傳感器的信號均在監(jiān)測之中。
啟動：在所有驅(qū)動電機空載起動運行后，CST接到運行信號并判斷CST沒有故障后，開始起動輸送機。
預(yù)壓：在松閘之前先給離合器上建立一定的壓力，防止皮帶倒轉(zhuǎn)。
緩沖：在檢測到最小速度時，例如10%速度，開始一段緩沖過程，使整條皮帶在低速下均勻運行一段時間。
加速：在膠帶均勻運轉(zhuǎn)后，開始按照內(nèi)部設(shè)定的速度曲線進行加速，直到達到滿速。
滿速：給用戶輸出達到滿速信號，并保持此速度直到接收到停車信號。
減速：在接收到停車信號后開始按照內(nèi)部設(shè)定曲線減速，直到輸送機完全停止。
2)可控起動傳輸
包含以下幾個內(nèi)容：
a．可控起動
CST可以通過PLC程序來控制皮帶機啟動的速度曲線，此曲線一般是通過對此輸送機進行的動態(tài)分析而得來的。典型的啟動速度曲線如圖1所示：
b．可控停車和可控起動一樣，CST也可以控制皮帶機按照要求的曲線停車。一般來說此曲線是線性的。對于正常停車，停車時間為30s；而對于緊急停車，停車時間一般在10s之內(nèi)。
c．可控的啟動時間
輸送機的加速起動時間可以在40～300 s的范圍內(nèi)根據(jù)要求設(shè)定，PLC程序中的缺省設(shè)置值是60s。不同的起動時間會產(chǎn)生不同的加速度頻率，但是加速度曲線仍然是正弦曲線。
d．可控的最終速度
除了可變的起動時間外，輸送機還可以有可變的最終速度，比如驗帶速度（慢動）方式。最終速度可以為10%～50%。驗帶速度不是為正常運行而設(shè)計，僅供檢修皮帶用。長時間慢動運行，會使CST油溫上升過快，當(dāng)超過限定溫度時，CST會自動停機。
e．操作參數(shù)
以下參數(shù)可以由用戶操作員自己通過PanelView顯示屏進行設(shè)定，見表1。
3) PID控制
大多數(shù)大型皮帶機使用多個驅(qū)動系統(tǒng)，在皮帶機運行的所有階段上都要使各驅(qū)動器之間達到適當(dāng)?shù)呢撦d平衡以便使皮帶機上所有部件的負載和應(yīng)力最小。對于使用超過一臺CST驅(qū)動器的皮帶機系統(tǒng)，CST控制系統(tǒng)將保證使各驅(qū)動電機達到負載均勻分配。這一切都是通過PLC程序里的多個PID控制回路來實現(xiàn)的。
3、張緊系統(tǒng)
張緊系統(tǒng)的作用是保證輸送帶具有足夠的張力，使?jié)L筒與輸送帶間產(chǎn)生必要的摩擦力避免出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，另一個作用是限制輸送帶在各支撐托輥組間的下垂度，使輸送機能正常工作。張緊裝置除拉緊座及滑輪外均為引進澳大利亞ACE公司的APW自動張緊絞車，使用中由其PLC通過張力傳感器測量輸送帶張力信號并與設(shè)定的張力值進行比較，并隨時調(diào)整，從而達到恒定的張力運行，與輸送帶載荷變化無關(guān)。
自動張緊絞車在其PLC程序里，根據(jù)ACE公司對該機的動態(tài)設(shè)計獲得有關(guān)數(shù)據(jù)對采用自動方式運行時的啟動、運行及緊急停車時的最大張力均已設(shè)定理想值。其工作原理如下：當(dāng)開動絞車電動機后通過離合器的嚙合而帶動卷筒轉(zhuǎn)動，當(dāng)張力值小于設(shè)定張力時，卷筒將順時針方向旋轉(zhuǎn)纏繞鋼絲繩從而帶動拉緊小車向尾部行走達到設(shè)定值后，離合器脫開而制動器緊縮，從而使拉緊車保持不動。當(dāng)張力值大于設(shè)定張力值時，其絞車卷筒將在輸送帶張力作用下自動放出輸送帶（此時制動器將自行打開，離合器嚙合）從而完成一系列的張緊動作，這些工作的完成是由其張力傳感器將測得的張力信號反饋給PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)并完成的。
4、應(yīng)用情況
對于長距離膠帶輸送機，目前應(yīng)用比較廣泛的驅(qū)動器主要是CST和變頻器，相對于變頻器CST還存在如下的優(yōu)點：①變頻器是用于變速的，但大型帶式輸送機要求的運行速度為恒速，改變帶速是不必要的。對于超長距離的大運量的帶式輸送機，最重要的要求是可控起動和停車；②變頻器安裝于減速器的高速軸側(cè)，如果產(chǎn)生過載不能立即提供對減速器、滾筒、膠帶和電動機的保護。而CST的離合器安裝于減速器的低速軸側(cè)，如果發(fā)生過載，離合器片能立即隔開沖擊并吸收沖擊負荷。
目前，CST可控啟動傳輸系統(tǒng)在我礦運輸系統(tǒng)中完全發(fā)揮出它自身的特點，運行參數(shù)完全達到了系統(tǒng)的要求。通過對運行情況實測結(jié)果分析，其啟動曲線與設(shè)定的S型曲線基本完全吻合，能實現(xiàn)軟啟動的功能；在達到全速后，3臺CST可實現(xiàn)將主電機的功率平衡保持在2%的誤差范圍之內(nèi)，能保證輸送機在最安全穩(wěn)定的方式下運行。
目前，寺河礦東大巷輸送機從開始運行至今已有3年時間，累計運煤大約1000萬t，該系統(tǒng)為我礦的正常生產(chǎn)提供了可靠的保障。
