【正文】 閃諧波將給電源電壓和電流帶來畸變，并影響接于同一電源的其它設(shè)備。 此時(shí)，回饋的波形最好的情況下只能是方波，這對電網(wǎng)來講，污染是非常嚴(yán)重的。 15. 回饋制動 ：回饋制動有兩種方式 ，整流回饋和 AFE 回饋。 唐山開誠電器有限責(zé)任公司 雙鴨山東榮二礦下延 防爆變頻絞車電控系統(tǒng)用戶手冊 版本： 01012020 10 12. 能耗制動 ：制動單元實(shí)時(shí)采樣直流母線電壓值，當(dāng)其值達(dá)到某一閾值時(shí)，制動單元投入制動電阻將再生能量消耗。但是也應(yīng)該注意到，由于在靜止?fàn)顟B(tài)下電氣制動并不能使電動機(jī)產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩，所以在絞車系統(tǒng)中還必須采取相應(yīng)的措施，例如和機(jī)械盤形制動器 (盤形閘 )同時(shí)使用。 對于變頻器控制的電機(jī)而言，其在負(fù)力運(yùn)行時(shí)，變頻器的直流母線電壓將上升。 對于利用普通的電網(wǎng)電源運(yùn)行的交流拖動系統(tǒng)來說，由于電動機(jī)的起動電流較大并存在著與起動時(shí)間成正比的功率損耗，所以不能使電動機(jī)進(jìn)行高頻度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)。 8. 電機(jī)正反轉(zhuǎn)的變頻實(shí)現(xiàn)： 利用普通的電網(wǎng) 電源運(yùn)行的交流拖動系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)電唐山開誠電器有限責(zé)任公司 雙鴨山東榮二礦下延 防爆變頻絞車電控系統(tǒng)用戶手冊 版本： 01012020 8 動機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，必須利用開 關(guān) 等裝置對電源進(jìn)行換相切換。 7. 矢量控制 ： 其基本思想是將異步電動機(jī)的定子電流分為產(chǎn)生磁場的電流分量 (勵(lì)磁電流 )和與其相垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量 (轉(zhuǎn)矩電流 )并分別加以控制。 5. PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制 )控制 ：是在逆變電路部分同時(shí)對輸出電壓 (電流 )的幅值和頻率進(jìn)行控制的控制方式。由于它集功率 MOSFET 和功率晶體管的優(yōu)點(diǎn)于一身，具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快等特點(diǎn)。 因?yàn)殡妱訖C(jī)出廠之后，電動機(jī)的極對數(shù) 一般 就不能再改變了，因此調(diào)節(jié)電動機(jī)的電源頻率即可達(dá)到調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的目的。 因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí)其轉(zhuǎn)子繞組將不再切割定子旋轉(zhuǎn)磁場，因此轉(zhuǎn)子繞組中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，也不再產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 當(dāng)其中一個(gè) PLC 系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè) PLC系統(tǒng)仍可投入進(jìn)行應(yīng)急開車，最大程度的給用戶減少損失。 在變頻絞車電控系統(tǒng)中，以 防爆 四象限變頻器為主要拖動設(shè)備，通過 雙 PLC 數(shù)字控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)《煤安規(guī) 程》中規(guī)定的絞車雙線制保護(hù)及控制。 ? 故障率高 ：由于液壓馬達(dá)長期運(yùn)行，故其故障率非常高，因此維護(hù)費(fèi)用及維護(hù)時(shí)間給用戶造成損失。 液壓絞車系統(tǒng)采用一臺或兩臺油泵驅(qū)動液壓系統(tǒng)，然后通過液壓系統(tǒng)來驅(qū)動液壓馬達(dá)，由液壓馬達(dá)直接驅(qū)動卷筒，實(shí)現(xiàn)提升，這樣可以通過控制液壓系統(tǒng)中液壓油的流量來控制提升機(jī)的速度 。 ? 占用空間大 ：在此系統(tǒng)中， 大量防爆電阻的投入，而占用了 大面積的井下硐室，增加了 車房硐室開拓的費(fèi)用和難度。 該系統(tǒng)的雙線制保護(hù)是通過增加測速發(fā)電機(jī)或自整角機(jī)測量速度，由此速度信號而形成的后備保護(hù)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，也 有個(gè)別的是采用軸編碼器來進(jìn)行測速的。 1. 沒有控制系統(tǒng)的絞車： 隨著《安全生產(chǎn)法》及《煤礦安全規(guī)程》的頒布 及施行 ，此類絞 車在井下提升領(lǐng)域已經(jīng)很少了，主要是應(yīng)用在 55KW 以下的小卷筒小功率的調(diào)度絞車或臨時(shí)提升物料的絞車。 2. 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的絞車電控系統(tǒng) (俗稱“電絞” )： 由于國家對安全生產(chǎn)的重視，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，在 高瓦斯及高煤塵的工作環(huán)境，要求采用防爆的絞車電控系統(tǒng)。 該系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下確實(shí)解決了對井下絞車電控系統(tǒng)的防爆需要。 ? 調(diào)速精度低 ：從技術(shù)上該系統(tǒng)都是通過投入和切除電阻來進(jìn)行調(diào)速的，故其調(diào)速系統(tǒng)只能是分級調(diào)速，而無法做到無級調(diào)速 ，且加減速度不易控制 ，這樣又為絞車提升過程中造成安全隱患，容易 造成 掉道 等事故的發(fā)生。 該系統(tǒng)的雙線制保護(hù)也是通過增加測速發(fā)電機(jī)或自整角機(jī)唐山開誠電器有限責(zé)任公司 雙鴨山東榮二礦下延 防爆變頻絞車電控系統(tǒng)用戶手冊 版本： 01012020 3 測量速度，由此速度信號而形成的后備保護(hù)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，也有個(gè)別的是采用軸編碼器來進(jìn)行測速的。 ? 密 封差 ：由于我國的密封件的材質(zhì)及加工水平較低，故 液壓系統(tǒng) 的密封性能較大，尤其是系統(tǒng)投入一年以后 ， 漏油比較嚴(yán)重，因此 液壓系統(tǒng)后期維護(hù)量 大， 維護(hù)成本高，維護(hù)時(shí)間長，給用戶造成較大的損失。具體優(yōu)點(diǎn)有： 唐山開誠電器有限責(zé)任公司 雙鴨山東榮二礦下延 防爆變頻絞車電控系統(tǒng)用戶手冊 版本： 01012020 4 ? 調(diào)速精度高 ，調(diào)速范圍廣 ：調(diào)速精度不低于 %，調(diào)速范圍為 ~額定轉(zhuǎn)速。 ? 操作簡便 ：司機(jī)操作簡單，系統(tǒng)安全性大大提高。因此異步電動機(jī)的 轉(zhuǎn)速總是小于其同步轉(zhuǎn)速。 2. “交 直 交”變頻器 ： 從某種意義上來說，變頻器就是一個(gè)可以任意改變頻率的交流電源。 4. IPM(Intelligent Power Module，智能功率模塊 )：是一種將功率開關(guān)器件及其驅(qū)動電路，保護(hù)電路等集成在同一封裝內(nèi)的集成模塊。在這種控制方式中，以較高頻率對逆變電路的半導(dǎo)體開關(guān)元器件進(jìn)行開 關(guān) ，并通過改變輸出脈沖的寬度來達(dá)到控制電壓 (電流 )的目的。由于在這種控制方式中必須同時(shí)控制異步電動機(jī)定子電流的幅值和相位，即控制定子電流矢量，故這種控制方式被稱為矢量控制方式。利用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，只需改變變頻器內(nèi)部逆變電路換流器件的開關(guān)順序即可以達(dá)到對輸出進(jìn)行換相的目的，很容易實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換而不需要專門設(shè)置正反轉(zhuǎn)切換裝置。而對于采用了變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)來說，由于電動機(jī)的起停都是在低速區(qū)進(jìn)行而且加減速過程都比較平緩，電動機(jī)的功耗和發(fā)熱較小，可以進(jìn)行較高頻度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)。 10. 電氣制動： 由于在變頻器驅(qū)動系統(tǒng)中電動機(jī)的調(diào)整控制是通過改變變頻器的輸出頻率進(jìn)行的，當(dāng)把變頻器的輸出頻率降至電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的頻率以下時(shí)，負(fù)載的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換為電能，并被回饋到變頻器。 電氣制動形式主要分為 動力制動 (直流制動 )、 能耗制動 、回饋制動，這 三 種制動方式將在下文進(jìn)行論述。 13. 可控整流 ：普通兩象限變頻器的三相全波整流單元為非可控的整流單元，故該單元無法實(shí)現(xiàn)再生能量的回饋，因此為實(shí)現(xiàn)再生能量的回饋將三相全波整流單元設(shè)計(jì)成可控整流，例如我們采用的仍然是 IPM 來作為整流單元。 ? 整流回饋 ：即采用普通三相全波整流 +回饋單元 +自耦變壓器的形式。 ? AFE 回饋 ：采用可控整流 +AFE 控制單元。但是，通過在變頻器中采用 PWM 整流電路，就可以基本 解決 這個(gè)問題。 16. 二級制動 ：二級制動是指在安全制動時(shí)，將機(jī)械閘的制動力分兩次施加在閘盤上，目的是 防止因 緊急制動 而 產(chǎn)生過大的減速度 導(dǎo)致對 人員或設(shè)備的 傷害，一般通過控制閘的油壓來完成。 三、 系統(tǒng)構(gòu)成： 防爆四象限變頻絞車電控系統(tǒng)是采用四象限變頻調(diào)速 裝置的 拖動系統(tǒng)和基于雙線制控制的采用雙 PLC 的控制系統(tǒng)及相關(guān)傳感器構(gòu)成： 1. 傳動系統(tǒng) ： a) 防爆四象限變頻調(diào)速 裝置 ： ZJT30 隔爆兼本安智能變頻調(diào)速裝置是我公司引進(jìn)國 外先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的適用于煤礦井下防爆絞車四象限工作要求的變頻調(diào)速裝置。 b) 防爆輸入電抗器箱 ： 防爆輸入電抗器箱主要功能是提高直流母線電 壓；改變相位角，通過變頻器的 AFE 技術(shù)使得輸入電流與網(wǎng)側(cè)電壓呈同相位，使功率因數(shù)接近于 1；濾除高次諧波，減小對電網(wǎng)的污染。對絞車進(jìn)行各種操作和控制 唐山開誠電器有限責(zé)任公司 雙鴨山東榮二礦下延 防爆變頻絞車電控系統(tǒng)用戶手冊 版本： 01012020 15 c) 本安軸計(jì)數(shù)器 (軸編碼器 )： 分別采集兩個(gè)不同傳動軸的運(yùn)行參數(shù)，分別由兩個(gè) PLC根據(jù)各自采集的軸的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算兩個(gè)軸的運(yùn)行速度以及 提升容器 當(dāng)前 的深度，以形成系統(tǒng)的各種保護(hù)。其中停車開關(guān)不僅作為硬件停車點(diǎn)也作為另外一個(gè)同步開關(guān)使用。一旦安全電路釋放，就會立即封鎖變頻器，跳制動油泵，并控制液壓電磁閥實(shí)施安全制動，抱安全閘。 d) 手動緊停故障。 h) 松繩故障。 3. 完成本次開車后、不允許再次開車故障 ：開車前若出現(xiàn)這類故障，則開 不起車；若在運(yùn)行過程中出現(xiàn)，則允許本次開車完成，但不允許下次開車，除非故障解除后。 3. 將 “ 操作方式 ” 轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“復(fù)位”位置，將主令手柄和制動手柄置于零位。 二、 正常操作： 1. 手動開車： 將“操作方式”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“手動”位置，接到信號系統(tǒng)“允許開車”信號后，司機(jī)臺上“運(yùn)行準(zhǔn)備好”指示燈開始閃爍指示。 制動手柄用來控制工作閘的開閉度。當(dāng)串車運(yùn)行到所選水平的減速點(diǎn)時(shí)，會自動減速，到達(dá)停車位置時(shí)會自動停車施閘 (由于本系統(tǒng)的特殊性，在提物下放時(shí)不自動停車，但自動減速 )。礦車進(jìn)出偏口的速度為 ，司機(jī)根據(jù)需要可手動調(diào)節(jié)。檢修方式主要用作 PLC2 故障時(shí)的一種應(yīng)急開車，還可用來掛繩和換繩。 嚴(yán)禁在斜巷進(jìn)行閘檢修方式的開車 。 此時(shí)，可通過推 (拉 )制動手柄來控制液壓站的壓力。如果沒有此 指示 ，請檢查 以下部位： ? 變頻器供電是否正常； ? 變頻器供電合的饋電開關(guān)、接觸器、中間繼電器的輔助觸點(diǎn)工作是否正常； ? 光示牌工作是否正常。過卷距離如果設(shè)定的過大，則可能會發(fā)生過卷事故；如果設(shè)定的過小，又有可能由于深度指示數(shù)字化所形成的誤差而導(dǎo)致未到停車點(diǎn)則形成過卷，影響正常開車。此故障發(fā)生會，可以通過“事故復(fù)位”進(jìn)行故障復(fù)位，然后開車。 ? 信號系統(tǒng)的緊停需要復(fù)位后，才能再進(jìn)行開車。故當(dāng)發(fā)生殘壓過高故障時(shí)，檢查液壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)至合適壓力，液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參照液壓系統(tǒng)廠家的說明書。 此時(shí)，一般是變頻器運(yùn)行反饋的中間繼電器不吸合，請檢查如下部位： 唐山開誠電器有限責(zé)任公司 雙鴨山東榮二礦下延 防爆變頻絞車電控系統(tǒng)用戶手冊 版本： 01012020 23 ? 變頻器運(yùn)行反饋的中間繼電器吸合是否正常； ? 變頻器運(yùn)行反饋的線路是否正常； ? 變頻器運(yùn)行反饋是否有輸出 (常開觸點(diǎn) )； ? 如果線路正常且繼電器也是正常工作，但變頻器運(yùn)行無反饋，請檢查變頻器控制 器端的接線是否有松動的情況發(fā)生。 16. 斷軸故障 ：請檢查傳動軸及各編碼器的安裝、接線等部位。檢查“ FAULT”燈是否閃亮 ，如果閃亮則證明 PLC 故障， 經(jīng)斷電復(fù)位后如仍未解決故障，可認(rèn)為 PLC 發(fā)生故障，此時(shí)可采用應(yīng)急方式開車 。它們相互冗余，互相監(jiān)視，共同起作用，因此當(dāng)一旦某一條安全電路跳故障的話，其他兩條安全電路都會同時(shí)跳故障。 22. 硬件緊停： 即硬件安全電路跳，它是由以下硬件故障綜合形成，請檢查以下故障點(diǎn)： ? 手動緊停故障； ? 變頻器主回路合； ? 硬件下過卷； ? 硬件上過卷； ? 變頻器故障； ? PLC 電源合； ? PLC 運(yùn)行； ? PLC 緊停； ? 液壓站電磁閥 電源合 等 。 26. 溫度過高故障 ：由溫度巡檢儀檢測的過溫故障及液壓站油溫過高故障綜合形成。 〖 解決方法 〗 更換電位器即 可解決故障。 在巷道里面安裝的同步開關(guān)，是電感式開關(guān)，一旦金屬物體通過，會將同步開關(guān)形成的磁場短路， 然后通過安全柵放大之后中間繼電器得電，給控制系統(tǒng)提供信號。 檢查同步開關(guān)觸發(fā)的繼電器觸點(diǎn)是否粘連。 4. 變頻器故障 ：請參照變頻器用戶手冊予以解決。 4. 在系統(tǒng)出現(xiàn)故障而未查明故障原因時(shí)，不得進(jìn)行事故復(fù)位。但該功能只有在特殊情況下需要時(shí)使用。 10. 電控箱不宜長時(shí)間斷電，否則箱體內(nèi)元器件易受潮損壞。 13. 由于變頻器內(nèi)有平波電容，其壽命一般在 35 年，故請及時(shí)更換電容，以免影響設(shè)備的正常運(yùn)行。 ，變頻調(diào)速裝置的散熱片距墻壁或遮擋物的距離應(yīng)大于 米，以便保證變頻調(diào)速裝置良好的散熱與通風(fēng)。如對變頻調(diào)速裝置相連的設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和絕緣檢驗(yàn)時(shí)，必須切斷與變頻調(diào)速 裝置相連的電路。 R. S. T 必須要與變頻器防爆接