【正文】 不足時的保護等保護功能。 “交 直 交”變頻器首先通過三相全波 整流將交流電源整流成直流，然后通過開關元件將直流逆變 工 成交流， 實現(xiàn)對輸出電源的頻率的控制。 異步電動機的同步轉(zhuǎn)速由電動機的磁極對數(shù) (極對數(shù) )和電源頻率所決定。 ? 節(jié)能效果明顯 ：系統(tǒng)將再生能量 通過 四象限變頻調(diào)速裝置回饋電網(wǎng)，采用 AFE 自換向技術保持回饋電流與電網(wǎng)電壓的反相位，真正實現(xiàn)回饋制動。 ? 雙線制保護 ：由于采用一條硬件安全電路和兩條軟件安全電路相互冗余，使得系統(tǒng)更加安全可靠。 ? 過載能力差 ：液絞系統(tǒng)的過載能力比較 差，因此在設計上往往加大安全系數(shù)，增加用戶的投資。 該系統(tǒng)不需要減速機直接驅(qū)動卷筒，因此簡化了主機系統(tǒng)，故成本較低，又很好的解決了原來電絞的缺點。 ? 無法實現(xiàn)控制的雙線制 。但其缺點也是尤其明顯的： 唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦－ 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本： 07092020 2 ? 失爆 ：由于在調(diào)速及制動過程中，防爆電阻 消耗 大量 的能量，導致防爆電阻箱過熱而使得防爆箱變紅、變形， 不僅增加了系統(tǒng)的維護量，更為嚴重的是 形成失爆，為煤礦井下帶來安全隱患。 此時，大量的采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的電控系統(tǒng)被我國的煤礦廣泛應用。河南瑞平公司 礦 絞車 280kW 防爆變頻電控 系統(tǒng) 用 戶 手 冊 (2020097) 唐山開誠電器有限責任公司 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本： 07092020 i 目 錄 第一篇：絞車電控系統(tǒng) 第 一章 序言 一、 防爆絞車系統(tǒng)發(fā)展簡史 1 1. 沒有控制系統(tǒng)的絞車 1 2. 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的絞車電控系統(tǒng) 1 3. 防爆液壓絞車系統(tǒng) 2 二、 全數(shù)字防爆四象限變頻絞車電控系統(tǒng) 3 第二章 基礎及術語 一、 術語和基礎知識 5 1. 異步 電動機的轉(zhuǎn)速 6 2. “交 直 交”變頻器 6 3. IGBT 6 4. IPM 6 5. PWM 7 6. 正弦波 PWM 控制 7 7. 矢量控制 7 8. 電機正反轉(zhuǎn)的變頻實現(xiàn) 7 9. 負力運行 8 10. 電氣制動 9 11. 動力制動 (直流制動 ) 9 12. 能耗制動 10 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本： 07092020 ii 13. 可控整流 10 14. AFE 技術 10 15. 回饋制動 10 16. 二級制動 11 17. 二級制動解除 12 18. 速度圖 12 二、 基本參數(shù) 12 三、 系統(tǒng)構(gòu)成 13 1. 傳動系統(tǒng) 13 2. 控制系統(tǒng) 14 四、 主要保護 15 1. 立即安全制動故障 15 2. 先電 氣制動、后安全制動故障 16 3. 完成本次開車后、不允許再次開車故障 16 第三章 操作說明 一、 早班準備 17 二、 操作 準備 17 三、 正常操作 17 1. 手動開車 17 2. 檢修方式 18 3. 應急方式 18 4. 深度復位 19 5. 閘檢修 19 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本： 07092020 iii 6. 試驗方式 20 第四章 故障處 理及 系統(tǒng)維護 一、 保護引起的故障處理 ) 22 1. 變頻器電源未合 22 2. 硬件上 (下 )過卷 22 3. 硬件過卷 22 4. 軟件上 (下 )過卷 22 5. 軟件過卷 23 6. 等速超速 23 7. 定點超速故障 23 8. 手動緊停故障 23 9. 軸編碼器故障 24 10. 殘壓過高故障 24 11. 液壓站油壓過 高故障 24 12. 變頻器故障 24 13. 變頻器失控故障 24 14. 主電機過流故障 25 15. 主電機堵轉(zhuǎn)故障 25 16. 斷軸故障 25 17. 傳動系統(tǒng)故障 25 18. PLC 停止 25 19. 錯向保護故障 26 20. 緊停故障 26 21. PLC 緊停 26 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本： 07092020 iv 22. 硬件緊停 27 23. 閘 瓦磨損故障 27 24. 機械系統(tǒng)溫度過高 27 25. 液壓站油溫過高故障 28 26. 溫度過高故障 28 二、 設備故障常見問題解決 28 1. 絞車可以向一個方向正常運行，而向反方向運行時速度無法提升 28 2. 編碼器故障 28 3. 變頻器提示“ RLY OPEN”，絞車電控系統(tǒng)指示正常但卻不能開車 29 4. 變頻器 故障 30 三、 使用維護 30 第二篇：變頻調(diào)速裝置 (傳動系統(tǒng) )： 一、 注意事項 33 二、 參數(shù)設定 35 三、 故障 分析處理 38 第三篇：技術支持及聲明： 一、 技術支持 43 二、 聲明 43 唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦－ 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本： 07092020 1 第一篇：絞車電控系統(tǒng) 第 一章 序言 一、 防爆 絞車系統(tǒng)發(fā)展 簡 史： 全國煤礦井下安裝有上萬部 交流 提升機 (以下簡稱絞車 )，從控制系統(tǒng)分析，主要有以下幾種系統(tǒng)，而這幾種系統(tǒng)又代表了我國絞車電控系統(tǒng)的發(fā)展 歷史。這種防爆電控系統(tǒng)，在防爆電機的轉(zhuǎn)子上串聯(lián)防爆電阻，通過逐級投入或切除電阻來達到調(diào)速目的。 ? 安全隱患大 ：由于在負力提升狀態(tài)下采用電阻消耗能量制動，且傳動系統(tǒng)任何保護，因此一旦制動系統(tǒng)有問題，易形成“飛車”事故，給安全生產(chǎn)造 成隱患。 3. 防爆液壓絞車 系統(tǒng) (俗稱“液絞” )： 由于電絞存在著上述的種種缺點，八十年代初防爆液壓絞車系統(tǒng)出現(xiàn)了。但在一段時間的應用后，其缺點也就隨之暴露： ? 傳動效率低 ：通過上面論述可以知道，來自油泵電機的驅(qū)動力通過一系列的傳動驅(qū)動卷筒，因此其傳動效率是比較低的，一般能做到 70%就非常不錯了。 二、 全數(shù)字防爆四象限變頻絞車電控系統(tǒng) (一般稱為“變頻絞車” )： 為解決以上系統(tǒng)存在的這樣或那樣的缺點，在 2020 年唐山開誠電器有限責任公司獨立開發(fā)了全數(shù)字防爆 四象限變頻絞車電控系統(tǒng)。 ? 雙線制控制 ： 正常提升時， 采用雙 PLC 系統(tǒng)相互監(jiān)視，相互冗余 。 唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦－ 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本： 07092020 5 第 二章 基礎及術語 一、 術語 和基礎知識 ： 1. 異步電動機的轉(zhuǎn)速： 異步電動機定子磁場的轉(zhuǎn)速被稱為異步電動機的 同步轉(zhuǎn)速 。 電機的同 步轉(zhuǎn)速 pfns 60? 且 轉(zhuǎn)差率 ssn nns ?? 因此， 電動機的轉(zhuǎn)速 psfsnn s )1(60)1( ????? n ——— 電動機轉(zhuǎn)速， r/min； ns——— 同步轉(zhuǎn)速， r/min； f ——— 電源頻率， Hz； 唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦－ 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本： 07092020 6 p ——— 電動機磁極對數(shù)； s ——— 轉(zhuǎn)差率 。 整流電路 直流中間電路 逆變電路交流電頻率和電壓可調(diào)的交流電交流電(工業(yè)電源)控制電路 變頻器的基本構(gòu)成 3. IGBT(Isolated Gate Bipolar Tra nsistor，隔離門極雙極型晶體管 )：是目前廣泛應用于中小容量變頻器中的一種半導體開關器件。其功率損耗小，發(fā)熱低，為解決防爆變頻調(diào)速裝置的散熱問題提供了有利的 條件。這種控制方式也被稱為SPWM 控制。采用矢量控制方式的交流調(diào)速系統(tǒng)不僅在調(diào)速范圍上可以與直流電 動機相匹敵，而且可以直接控制異步電動機的轉(zhuǎn)矩。而在采用變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)中，由于可以通過改變變頻器的輸出頻率使電動機按照斜坡函數(shù)的規(guī)律進行減速，并在電動機減速至低速范圍后 再進行相序切換，進行相序切換時電動機的電流可以很小。電機需要在給定的轉(zhuǎn)速大于實際轉(zhuǎn)速時，即正力運行唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦－ 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本： 07092020 9 時為電動狀態(tài)，此時電機為耗能運行；而當電 機在負力提升時為發(fā)電狀態(tài)，可視電機為發(fā)電機，因此需將再生能量進一步 處理。 同機械制動相比，電氣制動有許多優(yōu)點，例如體積小，維護簡單，可靠性好等。一般適用于由高速旋轉(zhuǎn)降至低速旋轉(zhuǎn)，故制動過程及減速度無法精確控制。當電機為電動狀態(tài)時，通過 AFE 技術的控制，電流的相位可以和電壓同相位，使功率因數(shù)接近于 1；當電機為發(fā)電狀態(tài)時，通過 AFE 技術的控制，電流的相位可以和電壓反相位，我們知道，發(fā)電機的電流和電壓是反相位的，而此時就可以將電機理解為發(fā)電機在運行。 當電機產(chǎn)生再生能量時，直流母線電壓提升，回饋單元將能量通過自耦變壓器回饋電網(wǎng)。同時，通過 AFE 技術，自動將回饋的電流相 位保持與電網(wǎng)電壓相位的反相位，而真正達到向電網(wǎng)回饋正弦波的能量，且如發(fā)電機的狀態(tài)一樣的運行。 但 由于變頻器中很大一部分成本在于 IPM 模塊 和其控制電路因此采用可控整流和 AFE 回饋單元會使得變頻器的成本大幅提高，故 采用 PWM 可控整流技術的變頻器相當于兩臺未采用可控整流技術的變頻器 ，從理論上來講，成本提高接近一倍。 18. 速度圖 ：本系統(tǒng)自動生成“位置 —— 速度” 包括