【正文】 （ 二 ）、 礦 井 服 務 年 限 礦 井 服 務 年 限 ＝ 礦 井 可 采 儲 量 / （ 礦 井 設(shè) 計 生 產(chǎn) 能力 *儲 量 備 用 系 數(shù) ） ＝ 3 2 1 0 . 2 7 7 / （ 4 5 * 1 . 4 ）＝ 5 1 a 。 第三節(jié)礦井提升機和天輪選擇計算 1 、提升機滾筒直徑的確定： D≥ 80d 式中： d 為 鋼 絲 繩 直 徑 D≥ 80 31 D≥ 2480 所以選擇 2 J K 2 . 5 / 2 0 型 提 升 機 ，該 提 升 機 滾 筒 個 數(shù)2 個 ， 直 徑 為 2 . 5 m ， 滾 筒 寬 度 ， 減 速 機 速 比 為 i ＝20，鋼 絲 繩 最 大 靜 張 力 9 0 0 0 0 N ，靜 張 力 差 5 5 0 0 0 N , 鋼絲繩直徑為 3 1 m m ， 最 大 提 升 速 度 為 4 . 7 m / s 。 5 、提升機滾筒的下出繩角 β =arctan [（ HjCo） /（ LsRt） ] + a r c s i n [（ D t + D ）/ 2 L x ] ＝ [（ 352） /（ ） ] + [（ 2 . 5 + 2 . 5 ） /2 4 1 . 4 9 ] ＝ 176。 5 、設(shè)備的小時提升 能力為 As＝（ 3600/Tx ） m ＝（ 3600/56 ） ＝ 180t 6 、設(shè)備的年提升能力為 A′ n＝ b r tAs/c ＝（ 300 14 180 ） / 22 ＝ 7 、提升能力富裕系數(shù) af＝ A′ n/An ＝ ＝ 第八節(jié)提升設(shè)備動力學計算 提升開始時 ， x＝ 0， a＝ a 0 ， 故 拖 動 力 F 0 為 F 0 ＝ KQ+PH+ ∑ Ma0 ＝（ 28000） +（ 177 10） +（ ） ＝ 出曲軌 x＝ h， a＝ a 0 拖動 力 F ′ 0 F 0 ′＝ F 0 2Ph 0 ＝ （ 2 ） ＝ 主加速開始 ， x＝ h 0 ， a ＝ a 1 ，拖動力 F 1 為 F 1 ＝ F 0 ′ +∑ M（ a 1 a 0 ） ＝ + ｛ （ ）｝ ＝ 主加速階段終了 ， x＝ h 0 +h1 ， a ＝ a 1 ， 拖 動 力 F 1 ′為 F 1 ′＝ F 1 2Ph 1 ＝ （ 2 ） ＝ 等速階段開始 ， x＝ h 0 +h1 ， a ＝ 0 ，拖動力 F 2 為 F 2 ＝ F 1 ′－∑ Ma1 23 ＝ （ 3 1） ＝ 等速階段終了 ， x＝ h 0 +h1 +h2 ， a ＝ 0 ，拖動力 F 2 ′為 F 2 ′＝ F 2 － 2Ph 2 ＝ ｛ 2 145 ｝ ＝ 減速階段開始 ， x＝ h 0 +h1 +h2 ， a ＝ a 3 ，拖動力 F 3 為 F 3 ＝ F 2 ′ ∑ Ma3 ＝ （ ） ＝ 減速階段終了 ， x＝ h 0 +h1 +h2 +h3 ， a ＝ a 3 ， 拖 動 力 F 3 ′為 F 3 ′＝ F 3 2Ph 3 ＝ ｛ 2 ｝ ＝ 8930N 爬行階段 開始 ， x＝ h 0 +h1 +h2 +h3 ， a ＝ 0 ， 拖 動 力 F 4 為 F 4 ＝ F 3 ′ +∑ Ma3 ＝ 8930+（ ） ＝ 爬行階段終了 ， x＝ H， a＝ 0 ，拖動力 F 4 ′為 F 4 ′＝ F 4 2Ph 4 ＝ ｛ 2 5｝ ＝ 第九節(jié)提升電動機容量的計算 等效容量計算 ∫ 0 T F 2 dt＝ ｛（ F 0 2 +F0 ′ 2 ） /2｝ t 0 + ｛（ F 1 2 +F1 ′ 2 ） /2｝ t 1 + 24 ｛（ F 2 2 + F 2 F 2 ′ + F 2 ′ 2 ） /3｝ t 2 + ｛（ F 4 2 +F4 ′ 2 ） /2｝ t 4 代入數(shù)值 ∫ 0 T F 2 dt＝ ｛（ 5 666 2 +56 647 .7 2 ） /2｝ 3+｛（ 745 14. 3 2 +7 443 2 ）/2｝ +｛（ 387 03. 6 2 + 387 03. 6 37 622 .5+ 37 622. 5 2 ） /3｝30+ ｛（ +37479 .3 2 ） /2｝ 5 = 1010 電動機的等效時間為 Td＝ a（ t 0 +t1 +t3 +t4 +t5 ） +t2 +βθ 式中： a 為 電 動 機 在 低 速 運 轉(zhuǎn) 時 的 散 熱 不 良 系 數(shù) 取 1/2 β 為 停 車 間 歇 時 間 的 散 熱 不 良 系 數(shù) 取 1/3 θ 為 休 止 時 間 取 8 代 入 數(shù) 值 ： 1/2（ 3+++5+1） +30+1/3 8 ＝ 電動機的等效容量為 Nd＝（ Vm/1000 η j ） ∫ 0 T F 2 dt/Td 式中： Vm 為 提 升 機 的 最 大 速 度 取 η j 為 提 升 減 速 機 的 效 率 取 代 入 數(shù) 值 ： （ ） 1010/ ＝ 2 、電動機容量的驗算 （ 1）、 正 常 運 行 中 電 動 機 過 負 荷 能 力 應 滿 足 Fmax/Fe≤ λ 式中： Fmax 為 力 圖 中 最 大 的 拖 動 力 取 Fe 為 初 選 電 動 機 的 額 定 出 力 取 25 λ 為 電 動 機 的 過 負 荷 系 數(shù) 取 ≤ ＝ （ 2）、 按 電 動 機 允 許 發(fā) 熱 條 件 應 滿 足 Nd≤ Ne Ne 為 電 動 機 的 額 定 功 率 ＜ 280 （ 3）、 在 特 殊 過 負 荷 力 ， 電 動 機 過 負 荷 能 力 應 滿 足 F T /Fe≤ λ 式中： F T 是在更換水平或調(diào)節(jié)繩長是，打開離合器而單獨提 升 容 器 時 產(chǎn) 生 的 特 殊 力 為 F T ＝μ′（ Qz+PH ） 上 式 μ ′ 為 考 慮 動 力 的 附 加 系 數(shù) 取 上式為 ｛（ 3171+ 1 75 ） 10｝ / 495 83. 3≤ 0 .9 2 .1 ＝ ＜ 第十節(jié)提升設(shè)備的電耗及效率的計算 1 、一次提升電耗： W＝ ∫ 0 T F 2 dt/ η j η d 式中： F 為 力 圖 中 各 階 段 變 化 力 Vm 為 提 升 容 器 最 大 提 升 速 度 為 考 慮 提 升 機 的 附 屬 設(shè) 備 η j 為 減 速 機 的 效 率 取 η d 為 電 動 機 的 效 率 取 ∫ 0 T F 2 dt＝ ｛（ F 0 +F′ 0 ） t 0 ｝ /2+｛（ F 1 +F′ 1 ） t 1 ｝ /2+ ｛（ F 2 +F′ 2 ） t 2 ｝ /2+ ｛（ F 4 +F′ 4 ） t 4 ｝ /2 上 式 代 入 數(shù) 值 ： ｛（ + ） 3 ｝ /2+｛（ + ） ｝ /2+ ｛（ + ） 30 ｝ /2+ 26 ｛（ + ） 5｝ /2 ＝ 上 式 數(shù) 值 代 入 ： （ ） /（ ） ＝ 107 J/次 2 、噸煤電耗 W 1 及提升設(shè)備的年電耗 W 年 W 1 ＝ ∫ 0 T F 2 dt/m η j η d m 為 一 次 提 升 載 貨 質(zhì) 量 取 An 為 礦 井 年 產(chǎn) 量 取 450000t 代 入 數(shù) 值 ： （ ） / ＝ 106 J/噸 W 年 ＝ W 1 An＝ 106 450000 ＝ 1012J/年 3 、一次提升有益電耗 Wy Wy＝ 1000mgH ＝ 1000 10 175 ＝ 106 J/次 4 、提升設(shè)備的效率η η＝ Wy/W＝ 106 / 107 ＝ 第四章電動機轉(zhuǎn)子電阻計算的計算 本 設(shè) 計 采 用 經(jīng) 驗 公 式 進 行 計 算 級數(shù) 各級編號 計 算 公 式 各段電阻 通 電 持 續(xù) 率 平 均 啟 動 電 流 六 級 磁 力 站 Q 0 Q 11 r 1 ＝ JC1 %=40～ 100 Q 11Q 21 r 2 ＝ JC2 %=% 1I2N Q 21Q 31 r 3 ＝ JC3 %=% Q 31Q 41 r 4 ＝ JC4 %=% Q 41Q 51 r 5 ＝ JC5 %=% 27 Q 51Q 61 r 2 ＝ JC6 %=% 表中： R N ＝ E 2N/ 3 I 2N R N 為 電 動 機 轉(zhuǎn) 子 額 定 電 阻 E 2N 為 電 動 機 額 定 電 壓 551V I 2N 為 電 動 機 額 定 電 流 324A 代 入 數(shù) 值 ： 551/ 3 324 ＝ JC%＝（ t 1 / ∑ T ） 100 ＝（ ） 100 =6 式中： JC%為 通 電 持 續(xù) 率 t 1 為 啟 動 加 速 時 間 取 ∑ T 為 一 個 提 升 循 環(huán) 時 間 取 選擇 ZX1 型 電 阻 箱 ，負 荷 持 續(xù) 時 間 60s， JC% 為通電持續(xù)率為 6 系列電阻。 自動控制系統(tǒng)雖然是發(fā)展方向，但是由于實踐因素影 響 本 設(shè) 計 中 提 升 機 仍 采 用 半 自 動 化 控 制 系 統(tǒng) 。 在 額 29 定負載轉(zhuǎn)矩的條件下，只能得到低于額定轉(zhuǎn)數(shù)的速度，調(diào)速的上限是額定轉(zhuǎn)數(shù)，下限受到機械特性限制，故調(diào)速范圍一般不大于（ 2 3 ）： 1。為了使啟動平穩(wěn)，得到一個固定的平均加速度，應使電動機各條特性曲的峰值力矩和切換力矩都相等，要想達到這一要求，必須正確的配置 轉(zhuǎn) 子 電 阻 ， 并 采 用 合 理 的 控 制 方 法 。 提 升 容 器 運 行 接 近 井 口 時 的 加 速 度 大 小 與 負 載 大小和減速方式密切相關(guān)，特別對于自動化提升，采用某種減速方式以適應負荷變化的影響是關(guān)鍵問題。 若 減 速 階 段 采用低頻發(fā)電制動時，當減速終了，提升電動機轉(zhuǎn)子電阻全 部 切 除 ， 使 變 頻 設(shè) 備 產(chǎn) 生 最 大 低 頻 電 壓 ， 工 作 點 就 沿低頻自然特性由低頻發(fā)電制動自然過渡到低頻拖動運行 ， 由 于 低 頻 自 然 特 性 很 硬 ， 故 可 以 實 現(xiàn) 穩(wěn) 定 的 低 速 爬行。 F4′＝F4=F3′＝8930NF3=9 F2′＝F2=F1′＝F1=F0′＝F0＝力圖中：提升速度圖和力圖tt,SF4′F3′F3F4F2′F2F1′F1F0′F081553014513t,Sh，ma，m/s2第 六 章 設(shè) 計 參 考 書 本設(shè)計參考煤炭工業(yè)出版社 1997 年出版的《礦山運 輸 與 提 升 設(shè) 備 》 由 陳 維 建 、 齊 秀 麗 、 李 克 孝 主 編 。 第 二 級 預 備 級 電 動 機 產(chǎn)