【正文】 ......................... 34 致謝 .......................................................................................................................................... 36 參考文獻 .................................................................................................................................. 37 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 3 摘要 本文介紹了二礦副井提升機的電控系統(tǒng)的設計，根據(jù)當前我國煤炭控制系統(tǒng)改進的基本要求，深入現(xiàn)場調(diào)查研究。因此，我們要了解和掌握礦井提升 系統(tǒng)設計的基本要求和基本知識，及時收集第一手質(zhì)料。一步步的完成我國礦井提升系統(tǒng)的要求，使系統(tǒng)能夠實現(xiàn)自動化提升的同時，使運行更加可靠。并根據(jù)我國《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定，對原系統(tǒng)增設了各種保護：減速點后備保護， 2 米限速保護，斷軸保護，兩套松繩保護和煤位保護等。使提升系統(tǒng)運行更加經(jīng)濟合理的同時安全可靠。當然通過本次的設計，我學到許多平時學不到的知識，也培養(yǎng)了自己嚴禁的科學態(tài)度工作作風和邏輯思維方式，為以后的工作和學習打下了堅實的基礎。提升機的作用在于它的運行操作，針對傳統(tǒng)提升機采用轉子串電阻的調(diào)速方式存在的問題， 采用 PLC 與高壓變頻器相結合的控制方案對原有電控系統(tǒng)進行改造，提高了整個電控系統(tǒng)安全可靠性、控制精度及調(diào)速性能。當速度降到設定的速度時，提升機進入到低速段運行，并保持該速度運行。當提升容器運行到卸載位置時，主控臺檢測到容器到位信號后，工作閘回路斷電抱閘，控制變頻調(diào)速柜停止輸出，至此完成一次提升過程。 關鍵詞：提升系統(tǒng)、安全可靠、保護、運行 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 4 二礦概述 平煤股份二礦位于平頂山市區(qū)北部，井田面積 ㎡ ,是平頂山礦區(qū)開發(fā)建設的第一對礦井，始建于 1955 年 9 月 8 日， 1957 年 10 月 1 日建成投產(chǎn)，原設 計生產(chǎn)能力21 萬噸，服務年限 20 年。建礦以來，幾經(jīng)邊界調(diào)整和礦井挖潛改造，上世紀 90年代，礦井年產(chǎn)量穩(wěn)定在 50～ 60 萬噸。 進入新世紀，平媒股份二礦搶抓發(fā)展機遇，實施科教興礦戰(zhàn)略，創(chuàng)建特色企業(yè)文化，著力提升礦井綜合能力。煤炭產(chǎn)量以每年 20 萬噸以上的幅度遞增， 20xx 年突破 100 萬噸， 20xx 年 萬噸。 20xx 年以來，二礦按照“三有三優(yōu)”（安全有保障、發(fā)展有后勁、管理有秩序；文化優(yōu)秀、環(huán)境優(yōu)美、生活優(yōu)裕）的發(fā)展目標和持續(xù)穩(wěn)定、和諧發(fā)展的總路線，大力發(fā)展采掘綜合機械化、生產(chǎn)自動化、管理信息化，生產(chǎn)力水平 迅速提升。同時，二礦人秉承井上井下同步發(fā)展理念，建成“和園”、“諧林”、矸石山生態(tài)公園三個有二礦特色的生態(tài)公園，礦井呈現(xiàn)又好又快發(fā)展的局面。 20xx 年，原煤產(chǎn)量達到 207萬噸； 20xx 年原煤產(chǎn)量達到 208 萬噸； 20xx 年，原煤產(chǎn)量達到 240 萬噸。礦井上下生產(chǎn)、生活條件顯著改善，跨入集團公司骨干礦井行列。先后榮獲全煤系統(tǒng)企業(yè)文化示范礦、文明煤礦，質(zhì)量管理標準化礦井，全國“安康杯”競賽優(yōu)勝企業(yè)，全國“五一”勞動獎狀，省級文明單位，省屬國有企業(yè)“五好”基層黨組織，河南省煤炭系統(tǒng)“五優(yōu)”礦井、企業(yè)文化示范礦、文明煤 礦、安全生產(chǎn)先進單位，河南省創(chuàng)建和諧勞動關系模范企業(yè)，集團公司最高科技獎等榮譽。近兩年來，先后有 30 多家省內(nèi)外兄弟單位到我礦參觀交流。 進入 20xx 年，平媒股份二礦認真學習貫徹集團第一次黨代會和 20xx 年工作會議精神，全面落實科學發(fā)展觀和新型資源觀，瞄準“精品二礦”（生產(chǎn)高效穩(wěn)定、安全保障有力、效率效益提升、管理文化深化、環(huán)境更加優(yōu)美、職工更加富裕）目標，進一步優(yōu)化生產(chǎn)布局，加快系統(tǒng)調(diào)整，夯實安全基礎，提升隊伍素質(zhì)，推進管理升級，增強礦井活力，爭取圓滿完成各項工作任務，為集團實現(xiàn)千億跨越作出應有的貢獻。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 5 主要參數(shù) 1． 提升機標識牌 型號： XKT2** 卷筒直徑： 卷筒寬度： 鋼絲繩直徑： 248。43mm 提升速度 ： 提升高度 ： 井筒：豎井 提升容器： 6t 箕斗 減速比： 20： 2．主電機標識牌 型號： EFU DQ 容量： 800kw 轉速： 740r/min 定子參數(shù)： 6000V/98A 定子電壓： 10000/6000ⅴ 定子電流： 58/998A 轉子電壓： 1044/1085ⅴ 轉子電流： 485/439A 3. 減速機標識牌 型號 :ZHR170K 減速比 :20 傳動級數(shù) :2 最大轉入速度 :750rpm 最大輸出電流： 250A 電源電壓： AC600ⅴ 低頻輸出電壓： 50～ 600ⅴ 低頻輸出頻率： 2～ 5HZ 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 6 額定頻率： 50HZ 主回路額定工作電壓： 6KV 10KV 控制回路額定工作電壓： 220V 國外進口電控系統(tǒng) 110V 時配用 110V/220V 變換器工作 主回路額定工作電流 :250A 400A 控制回路 額定工作電流 :起動電流 額定頻率： 50HZ 額定電壓： 額定電流： 600A 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 7 第 1 章 電動機的運行方式 電動機啟動方式的選擇 選擇電機的啟動方式，就是為了避免電機啟動時對電網(wǎng)造成的沖擊，使電網(wǎng)電壓下降。 電動機啟動方式分直接啟動和 降壓啟動 兩種，其中降壓啟動又分 星三角啟動 ， 自耦變壓器 啟動，延邊三角形啟動，轉子串聯(lián)電阻啟動， 頻敏變阻器 啟動以及微電腦控制 軟啟動 等多種。 如果電動機直接啟動，起動電流狠大，會對電機造成不良影響。 啟動方式的特性曲線： 圖 11 啟動特性曲線圖 轉 子回路串接電阻起動 繞線式三相異步電動機可以在轉子回路中串入電阻進行起動，這樣就減小了起動電流。一般采用起動變阻器起動，起動時全部電阻串入轉子電路中，隨著電動機轉速逐漸加快，利用控制器逐級切除起動電阻，最后將全部起動電阻從轉子電路中切除。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 8 轉子回路串接頻敏變阻器起動 頻敏變阻器的電阻隨線圈中所通過的電流頻率而變。起動時，轉差率 S=1，轉子電流（即頻敏電阻線圈通過的電流）頻率最高，等于電源頻率。因此，頻敏變阻器的電阻最大，這就相當于起動時在轉子回路中串接一個較大電阻，從而使起動電流減小。 隨著電動機轉速的加快轉差率 S 逐漸減小，轉子電流頻率逐漸降低，頻敏變阻器電阻也逐漸減小，最后把電動機的轉子繞組短接，頻敏變阻器從轉子電路中切除。 采用頻敏變阻器起動，具有起動平滑、操作簡便、運行可靠、成本低廉等優(yōu)點，因此在繞線式電動機中應用較廣。 此設計中采用的是繞線式異步電動機，綜上所述，電動機的啟動方法采用轉子回路串電阻啟動。 電動機調(diào)速方式的選擇 變極對數(shù)調(diào)速方法 這 種調(diào)速方法是用改變 定子 繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調(diào)速目的，特點如下： ，穩(wěn)定性良好； ，效率高 ； 、控制方便、價格低； ，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速 ； 、電磁轉差 離合器 配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機械，如 金屬切削機床 、 升降機 、 起重設備 、風機、水泵等。 變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設備是提供 變頻電源 的 變頻器 ，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。其特點： ，調(diào)速過程中沒有附加損耗； ，可用于籠型 異步電動機 ； ，特性硬，精度高 ； ，造價高，維護檢修困難。 本方法適用于要求精 度高、調(diào)速性能較好場合。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 9 串電阻調(diào)速 繞線式異步電動機轉子串入附加電阻，使電動機的轉差率加大，電動機在較低的轉速下運行。串入的電阻越大，電動機的轉速越低。此方法設備簡單，控制方便，但轉差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機械特性較軟。 定子調(diào)壓調(diào)速方法 當改變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比，因此最大轉矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應采用轉子 電阻值大的籠型電動機，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機，或者在繞線式電動機上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴大穩(wěn)定運行范圍，當調(diào)速在 2： 1 以上的場合應采用反饋控制以達到自動調(diào)節(jié)轉速目的 。 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。 其 特點 為 ： ，易實現(xiàn)自動控制； ，效率較低。 100KW 以下的生產(chǎn)機械。 電磁調(diào) 速電動機調(diào)速方法 電磁調(diào)速電動機由籠型電動機、電磁轉差離合器和直流勵磁電源（控制器）三部分組成。直流勵磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導通角，可以改變勵磁電流的大小。 電磁轉差離合器由電樞、磁極和勵磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機械聯(lián)系，都能自由轉動。電樞與電動機轉子同軸聯(lián)接稱主動部分，由電動機帶動；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負載軸對接稱從動部分。當電樞與磁極均為靜止時，如勵磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對 N、 S 極性交替的磁極，其磁通經(jīng)過電樞。當電樞隨拖動 電動機旋轉時，由于電樞與磁極間相對運動，因而使電樞感應產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉矩，帶動有磁極的轉子按同一方向旋轉，但其轉速恒低于電樞的轉速 N1，這是一種轉差調(diào)速方式，變動轉差離合器的直流勵磁電流，便可改變離合器的輸出轉矩和轉速。電磁調(diào)速電動機的調(diào)速特點： 、運行可靠、維修方便； 、無級調(diào)速； ； 、效率低。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論