【正文】 也能產(chǎn)生200％以上的轉(zhuǎn)矩，這一功能特別適用于位勢(shì)能負(fù)載的控制。為了使再生能量能回饋到電網(wǎng)，通過(guò)控制直流母線電壓，采用有源逆變技術(shù)，將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，這種回饋制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行，電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。提升機(jī)的保護(hù)分兩種，一種是在發(fā)生故障時(shí)立即實(shí)現(xiàn)一級(jí)或二級(jí)安全制動(dòng)；另一種是在發(fā)生故障時(shí)可以完成本次提升循環(huán)，不能進(jìn)行下一個(gè)提升循環(huán)的二次不能開(kāi)車保護(hù)。 特點(diǎn)降低能耗傳統(tǒng)提升機(jī)TKD控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)子串接電阻調(diào)速是根據(jù)轉(zhuǎn)子串接電阻值的大小，通過(guò)操作人員同時(shí)施加機(jī)械閘，利用機(jī)械制動(dòng)和電機(jī)拖動(dòng)的合成特性來(lái)的到要求的速度。實(shí)際測(cè)試節(jié)約35％以上。為了使再生能量能回饋到電網(wǎng)，通過(guò)控制直流母線電壓，采用有源逆變技術(shù)，將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，這種回饋制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行，電能回饋提高了系統(tǒng)的效率，節(jié)能效果更為顯著。同時(shí)，有助于引導(dǎo)提升司機(jī)正確操作、提高維護(hù)質(zhì)量。開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作1） 將操作臺(tái)上的制動(dòng)手柄拉到緊閘位，主令手柄置于停止位，總電源開(kāi)關(guān)順時(shí)針打到位。4） 給變頻柜上電：將變頻柜控制回路隔離開(kāi)關(guān)由“OFF”打至“ON”位，觀察三相電壓是否正常，將主回路隔離開(kāi)關(guān)由“OFF”打至“ON”位，將變頻器啟動(dòng)開(kāi)關(guān)由“0”位打至“2”位，持續(xù)2秒后松手，變頻器冷卻風(fēng)機(jī)起動(dòng)。開(kāi)車（1）聽(tīng)到開(kāi)車信號(hào)后，分別按下操作臺(tái)面板上的制動(dòng)泵啟動(dòng)和潤(rùn)滑泵啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)制動(dòng)泵和潤(rùn)滑泵，觀察其指示燈是否點(diǎn)亮，油壓表顯示壓力是否正常。（3）司機(jī)聽(tīng)到減速鈴響后，將右手柄逐漸向后拉，同時(shí)觀察速度顯示數(shù)字表，使絞車減速慢速運(yùn)行。（6）停車期間，司機(jī)離開(kāi)操作位置時(shí)必須做到：將制動(dòng)閘手把、主令手把置于零位。（2）隨時(shí)注意觀察以下幾點(diǎn)： ① 電流、電壓、油壓、速度、深度等各種儀表的指示。 ⑤ 各種保護(hù)裝置的聲光顯示。（4） 運(yùn)行中出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即按下急停開(kāi)關(guān)進(jìn)行緊急停車。（3） 司機(jī)按正常提升方式開(kāi)動(dòng)提升機(jī)，此時(shí)活卷筒制動(dòng)，固定卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，直到固定卷筒上的提升容器到達(dá)所需位置，抱閘停車。（2） 起動(dòng)制動(dòng)油泵。（6） 將制動(dòng)手把推到松閘的位置，游動(dòng)卷筒松閘，此時(shí)可對(duì)游動(dòng)卷筒的閘瓦進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完畢后，將制動(dòng)手把拉到緊閘位置，游動(dòng)卷筒處于緊閘位置，到此兩組制動(dòng)器閘瓦間隙已調(diào)整完畢。TKD控制系統(tǒng)是由繼電器邏輯電路、大型空氣接觸器、測(cè)速發(fā)電機(jī)等組成的有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)。(1)定子回路如附圖1(a)所示，提升機(jī)電動(dòng)機(jī)的定子繞組經(jīng)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS高壓斷路器QF和高壓換向器與6kV高壓電源相連。當(dāng)打開(kāi)柵欄門時(shí)，SL1即斷開(kāi)，失壓脫扣器KV1斷電，斷路器跳閘，可以保證進(jìn)入高壓區(qū)域人員的安全。如附圖1(b)所示，測(cè)速回路用以測(cè)量提升機(jī)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行過(guò)速保護(hù)。由于二極管VD10，VD11的單向?qū)щ娮饔?，使它們的通斷反映了提升機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。低速繼電器整定在對(duì)應(yīng)提升速度時(shí)釋放和吸合。(4)過(guò)速繼電器KV7用以進(jìn)行過(guò)速保護(hù)。安全回路原理圖見(jiàn)附圖2。（3）測(cè)速回路斷線監(jiān)視繼電器KA5的動(dòng)合觸點(diǎn)。（4）制動(dòng)油過(guò)壓繼電器K2動(dòng)斷觸點(diǎn)。若斷路器因故跳閘，該觸點(diǎn)打開(kāi)，使高壓斷電的同時(shí)。為了防止再次過(guò)卷，SA5與過(guò)卷開(kāi)關(guān)之間有連鎖關(guān)系，當(dāng)接通SA5時(shí)，只能使提升機(jī)向過(guò)卷相反的方向開(kāi)車?？赏ㄟ^(guò)信號(hào)燈指示出離合器的工作狀況。這時(shí)磁放大器的輸出電流最小，線圈Y1產(chǎn)生的電磁力也最小，克服不了十字彈簧的反力，使擋板處于最高位置，噴嘴噴油量多，因而溢流閥的油壓力下降，工作閘在自身彈簧的作用下抱緊。這時(shí)輸出電壓最高，線圈Y1中的電流也最大，工作處于圖3 電液調(diào)壓閥工作原理閥Y1）(2)磁放大器的控制過(guò)程如附圖4所示，磁放大器A1的4個(gè)交流繞組接成內(nèi)正反饋方式，由306，307兩點(diǎn)輸出電壓，經(jīng)C1濾波后加在電液調(diào)壓閥線圈Y1（或Y2）上，輸出電壓的特性如圖5所示。如司機(jī)將制動(dòng)手把向松閘位置推動(dòng)時(shí)，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，KC2通電，A1和B1才有可能通電，可調(diào)閘才有可能松開(kāi)。當(dāng)電位器上的電壓高于磁放大器A1的輸出電壓時(shí)，二極管VD5起堵截作用，控制繞組中無(wú)電流流過(guò)。隨著手把由全松閘向緊閘位置移動(dòng)時(shí)，B1的輸出呈線性減小，RPt8上的電壓線性降低，截止負(fù)反饋線圈中的電流便增加，A1的輸出減小，其工作點(diǎn)有A向D，E轉(zhuǎn)化。當(dāng)提升機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，方向繼電器KV8有電，其動(dòng)合觸點(diǎn)接通B5的電源；同理，提升機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，由KV9將B6電源接通。當(dāng)實(shí)際速度大于給定速度時(shí)，測(cè)速反饋線圈安匝大于給定線圈激磁安匝，相當(dāng)于對(duì)A1負(fù)激磁，A1的輸出便從A點(diǎn)向D、E或F點(diǎn)轉(zhuǎn)化，使輸出減小，產(chǎn)生一定的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因?yàn)锳2的～線圈的雙號(hào)端子接至電源正極（214）,所以這時(shí)對(duì)A2來(lái)說(shuō)速度偏差為負(fù)激磁。當(dāng)控制電流Ic為零時(shí)，雖加有負(fù)偏移線圈～，使工作點(diǎn)變?yōu)锽點(diǎn)，但磁放大器輸出仍為最大，所以只要接上交流36V電源，KA6立即吸持，其在安全回路的動(dòng)合觸點(diǎn)就閉合。當(dāng)超速10％時(shí)，～。晶閘管輸出電壓的大小與觸發(fā)裝置輸入的控制信號(hào)電壓的高低有關(guān)。當(dāng)腳剛剛踩下而腳尖尚未踏下時(shí)，SF2開(kāi)關(guān)便打開(kāi)，KM8與KC1皆斷電，KM4便吸合，使晶閘管動(dòng)力制動(dòng)投入，但此時(shí)自整角機(jī)B2輸出很小，動(dòng)力制動(dòng)電流也最小。KZG型晶閘管整流柜的原理如圖8所示。在腳踏動(dòng)力制動(dòng)與A3輸出回路中，分別由VD12和VD13兩個(gè)二極管組成一個(gè)或門電路，這兩種信號(hào)呈并聯(lián)關(guān)系，互不影響。這兩個(gè)回路：一個(gè)回路是由實(shí)際速度與給定速度比較形成的偏差值自動(dòng)控制著磁放大器A3的輸出，另一個(gè)回路是由司機(jī)控制自整角機(jī)B2的輸出以實(shí)現(xiàn)人工調(diào)節(jié)。礦井提升機(jī)采用動(dòng)力制動(dòng)，可以提高提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性并減輕機(jī)械閘的負(fù)擔(dān)。這時(shí)雖有負(fù)偏移線圈的激磁安匝IbN～存在，但繼電器的輸出仍在吸合安匝IxhN的范圍之內(nèi)，A2輸出仍最大。A2也是內(nèi)正反饋接線，再用控制線圈～接成外正反饋，調(diào)整Rt21使A2的反饋系數(shù)大于1而成為繼電特性，如圖6所示。減速階段過(guò)速保護(hù)由磁放大器A2（被調(diào)整成繼電特性）控制的過(guò)速繼電器KA6來(lái)實(shí)現(xiàn)。測(cè)速反饋線圈～接于測(cè)速反饋回路的212，214端子上，其電壓反映了實(shí)際速度的大小，為負(fù)激磁，由Rt26調(diào)節(jié)其激磁電流的大小?？烧{(diào)閘制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的自動(dòng)調(diào)節(jié)是靠設(shè)計(jì)速度與實(shí)際速度的偏差值來(lái)控制的。所以，控制線圈～稱為截止負(fù)反饋線圈，電位器RPt8上的電壓叫堵截電壓。手動(dòng)調(diào)節(jié)由司機(jī)通過(guò)制動(dòng)手柄控制，當(dāng)手把向松閘位置移動(dòng)時(shí)，A1和B1均接通電源，同時(shí)還帶動(dòng)B1轉(zhuǎn)動(dòng)，使B1的輸出電壓由零慢慢增大，經(jīng)VC2整流，由電位器RPt8輸出給A1的控制線圈～，由于RPt8的正端接控制線圈的單號(hào)，故其電流由流向，對(duì)放大器鐵心呈正激磁。KC2為工作閘繼電器，用它控制可調(diào)閘的工作狀態(tài)。線圈Y1在永久磁鐵氣隙中產(chǎn)生的電磁力也逐漸增大，于是壓縮十字彈簧，帶動(dòng)擋板下移，使噴嘴噴油量逐漸減少，制動(dòng)油壓增高，制動(dòng)閘逐漸松開(kāi)。電液調(diào)壓閥線圈Y1（或Y2）中的電流，是由制動(dòng)手把帶動(dòng)自整角機(jī)B1發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)磁放大器A1放大供給的。（10）SA10為操縱臺(tái)上手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，可以作為安全回路試驗(yàn)之用，有操作人員進(jìn)行控制。（7）過(guò)卷開(kāi)關(guān)SL2—,SL3安裝在深度指示器上，SL4，SL5安裝在井架上，當(dāng)任一過(guò)卷開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，均能使安全回路斷電進(jìn)行安全制動(dòng)。（5）動(dòng)力制動(dòng)失壓繼電器KV2的動(dòng)合觸點(diǎn)，若晶閘管整流裝置斷線或發(fā)生故障失壓時(shí)，接在晶閘管整流柜內(nèi)的KV2失電，同時(shí)安全回路失電。該觸點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)操縱手柄在中間位置時(shí)，使提升機(jī)在斷電的情況下才能解除安全制動(dòng)。安全回路用以保證提升機(jī)安全、可靠地運(yùn)行。(3)第4，5，6行分別接有速度繼電器KV4，KV5，KV6，它們的觸點(diǎn)分別接在第1第第22行回路內(nèi)。與KV8，KV9串聯(lián)的電阻Rt1用以防止等速時(shí)測(cè)速發(fā)電機(jī)電壓較高燒壞其線圈；低速時(shí)用低速中間繼電器KV13的動(dòng)斷觸點(diǎn)將其短接，以保證有足夠吸合電壓。在測(cè)速回路內(nèi)接有8個(gè)繼電器和儀表等元件。QS2與QS3分別為高壓電源的進(jìn)線和備用線的高壓隔離開(kāi)關(guān)。高壓斷路器設(shè)有失壓脫扣器KV1及過(guò)電流脫扣器KAKA2，當(dāng)電源電壓過(guò)低或電動(dòng)機(jī)過(guò)流時(shí)，斷路器跳閘以保護(hù)電動(dòng)機(jī)；另外，在安全回路串有斷路器的輔助觸點(diǎn)QF，同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。本裝置以TKDA型控制系統(tǒng)為例，對(duì)提升機(jī)各部分進(jìn)行分析。 （8） 調(diào)整閘瓦間隙時(shí)，提升容器必須在車場(chǎng)的位置。（4） 將制動(dòng)手把推到全松閘的位置，使壓力油進(jìn)入電磁閥G3控制油路上的固定卷筒，制動(dòng)器松閘，此時(shí)可對(duì)固定卷筒的閘瓦進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完畢后，制動(dòng)手把拉到緊閘位置，固定卷筒處于緊閘位置。（5） 斷開(kāi)“五通閥”開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)“10AK開(kāi)關(guān)”，將“調(diào)繩開(kāi)關(guān)”旋至正常提升位置（順時(shí)針旋90 ），系統(tǒng)恢復(fù)到正常提升狀態(tài)。調(diào)繩操作（1） 將司機(jī)操作臺(tái)“調(diào)繩開(kāi)關(guān)”旋至調(diào)繩位置（逆時(shí)針旋90 ），“四通閥”開(kāi)關(guān)6AK扳至接通位置，此時(shí)安全回路斷電，提升機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)，合上10AK開(kāi)關(guān)，離合器合上信號(hào)燈點(diǎn)亮。（3）在運(yùn)行中出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時(shí)，應(yīng)當(dāng)即將主令手柄拉回零位，用工作閘制動(dòng)，進(jìn)行中途停車。 ③ 觸膜屏、信號(hào)盤的信號(hào)變化情況。在初加速階段中由于串車要過(guò)道岔，故提升機(jī)速度不能太大，待串車駛過(guò)道岔，進(jìn)入直道后方能開(kāi)始主加速。（5）按下制動(dòng)油泵停止按鈕、潤(rùn)滑油泵停止按鈕，提升機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。（2）向前推動(dòng)司機(jī)操作臺(tái)主令手柄，隨即向前推動(dòng)司機(jī)操作臺(tái)制動(dòng)手柄至半松閘位置（即左手柄置中間位），此時(shí)提升機(jī)低速起動(dòng)。6） 按UPS開(kāi)機(jī)鍵1秒以上UPS先進(jìn)行自檢，面板上的批示燈從下到上逐一熄滅，幾秒后逆變批示燈等這證明UPS已啟動(dòng)。3） 合電源柜內(nèi)的空氣開(kāi)關(guān)。采用特殊的軟件編程，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)軸上的負(fù)載力矩，應(yīng)用直接控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)，改善低頻特性，即使在輸出0Hz的情況下，也能輸出200％的負(fù)載力矩，達(dá)到了在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程都能輸出滿足負(fù)載要求的力矩。可對(duì)最后三次提升的信號(hào)及狀態(tài)進(jìn)行記錄，以備事后巡查。采用新TKPF變頻調(diào)速時(shí)，頻率從最小到最大可以連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，通過(guò)PID控制及參數(shù)調(diào)整，可在最小頻率時(shí)輸出最大轉(zhuǎn)矩，獲得良好的低頻特性、穩(wěn)定的低速爬行和平滑的調(diào)速性能，最大限度的減少了慣性帶來(lái)的電氣和機(jī)械沖擊，使系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中平穩(wěn)運(yùn)行。變頻調(diào)速是通過(guò)改變電機(jī)定子電源頻率的方法，無(wú)需制動(dòng)閘的參與就可獲的所需的速度。在頻率下降過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)將處于再生制動(dòng)狀態(tài)（發(fā)電機(jī)狀態(tài)），使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速地隨頻率的下降而下降。(13)運(yùn)行方式 本系統(tǒng)共有三種運(yùn)行方式可供選擇：正常運(yùn)行(人力推車階段：40M，；減速段:a=,，減速時(shí)間10S，爬行段：，20m ) 安全回路設(shè)計(jì)的好壞，是衡量對(duì)提升機(jī)的保護(hù)及不發(fā)生跑車事故的重要標(biāo)志。（10）監(jiān)視功能使用數(shù)字操作器可監(jiān)視頻率指令、輸出頻率、輸出電流、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出電壓指令、主回路直流電壓、輸出功率、力矩指令、輸入端子的狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、軟件編號(hào)。（7）PID控制功能使用PID控制功能可以實(shí)現(xiàn)反饋控制。（5）自學(xué)習(xí)功能 在不知道電動(dòng)機(jī)必要參數(shù)時(shí)，可用自學(xué)習(xí)功能自動(dòng)地設(shè)定電動(dòng)機(jī)參數(shù)。當(dāng)故障解除后才允許司機(jī)進(jìn)行下一次提升工作。（3）測(cè)速及容器位置指示安裝在提升機(jī)上的兩個(gè)軸編碼器輸出的數(shù)字脈沖與主電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，一個(gè)用于提升機(jī)速度和行程的顯示，另一個(gè)用于速度保護(hù)，兩個(gè)軸編碼器相互監(jiān)測(cè)，如果一個(gè)失效，將切換到另一個(gè)進(jìn)行提升機(jī)速度和行程的顯示和速度保護(hù)。（2）半自動(dòng)驗(yàn)繩、半自動(dòng)檢修運(yùn)行功能、應(yīng)急開(kāi)車方式驗(yàn)繩時(shí)提升機(jī)的速度由PLC數(shù)字輸出給變頻器一個(gè)恒速()運(yùn)行命令，設(shè)備的起停和方向由司機(jī)操縱主令手柄控制。過(guò)高過(guò)低都會(huì)影響油液的工作特性。對(duì)粗濾油器應(yīng)定期清洗。溶解在油液中的空氣，會(huì)使系統(tǒng)在工作時(shí)產(chǎn)生噪聲，在提升機(jī)制動(dòng)過(guò)程中會(huì)使制動(dòng)器發(fā)生顫動(dòng)，在盤式制動(dòng)器工作時(shí)將會(huì)延長(zhǎng)松閘時(shí)間。此外，裝設(shè)有電觸頭壓力溫度計(jì)及壓力表，分別控制油液溫度和指示油液的壓力。兩半油箱之間用旋塞相連接，即可接通又可斷開(kāi)，便于維修和換油工作。（3） 根據(jù)礦井多水平生產(chǎn)、或因提升鋼絲繩伸長(zhǎng)而需要調(diào)繩時(shí)，能控制雙滾筒提升機(jī)的游動(dòng)滾筒的調(diào)繩裝置。在直流拖動(dòng)系統(tǒng)的提升系統(tǒng)中，由于提升機(jī)的調(diào)速性能較好，液壓站控制的制動(dòng)器一般只用于提升終了時(shí)停車和安全制動(dòng)。再逐步向油缸沖入壓力油使制動(dòng)油缸內(nèi)壓力慢慢升高，各閘瓦就在不同壓力下逐個(gè)分開(kāi)。調(diào)整時(shí)，一副閘瓦的兩個(gè)閘應(yīng)同時(shí)調(diào)整。 ，查表〈〈液壓與氣壓傳動(dòng)〉〉 ，取=，得=，所以===261Kg。在制動(dòng)或松閘過(guò)程中，制動(dòng)力的可調(diào)級(jí)數(shù)在30級(jí)以上，這樣可以保證提升機(jī)制動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)和調(diào)速性能要求。將式帶入，則得：活塞移動(dòng)阻力大會(huì)降低制動(dòng)器對(duì)閘盤的正壓力，使制動(dòng)力矩降低，活塞移動(dòng)阻力的太小可以通過(guò)測(cè)試信號(hào)分析，當(dāng)閘瓦間隙剛好為零時(shí)，橙閘過(guò)程的閘瓦剛剛開(kāi)閘盤時(shí)的油壓 稱為橙閘油壓；合閘過(guò)程的閘瓦與閘盤剛剛貼上的油壓稱為貼閘油壓。所以在相同油壓情況下(與制動(dòng)過(guò)程相比)制動(dòng)盤正壓力較大，反之，在制動(dòng)過(guò)程中．活塞所受摩擦阻力與蝶形彈簧的作用力方向不一致，所以制動(dòng)盤的正壓力較低： 3)松閘和制動(dòng)的不可控區(qū)，(兩條曲線不重合度)較小，說(shuō)明有較高的控制靈敏性。故壓向制動(dòng)盤的正壓力為：。塞頭20是排油用的。壓向制動(dòng)盤的制動(dòng)力，由盤式彈簧產(chǎn)生。筒體9襯板11和渣瓦15一齊可沿支座的內(nèi)孔往復(fù)移動(dòng)。盤式制動(dòng)器的布置方式如圖62所示： 圖62 盤式制動(dòng)器的布置圖 盤式制動(dòng)器的工作原理盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖所示。目前國(guó)內(nèi)外提升機(jī)使用的盤式制動(dòng)器形式多樣，主要有前腔式盤形閘，后腔式盤形閘單缸雙作用盤形閘，以及鉗式盤形閘。制動(dòng)器是直接作用于制動(dòng)輪殺不過(guò)產(chǎn)生制動(dòng)力矩的機(jī)構(gòu)。(5)校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核偏心軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面(即動(dòng)顎軸承處C、D)的強(qiáng)度。由 計(jì)算軸的最小值徑，考慮鍵槽對(duì)軸的影響，查表取A=110，則結(jié)合聯(lián)軸器的內(nèi)徑取d=360mm。其彎曲應(yīng)力的應(yīng)力性質(zhì)為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力性質(zhì)可視為脈動(dòng)循環(huán)變化。a圖為固定