【正文】 動(dòng)一臺(tái)電機(jī)的情況下，變頻器的容量選擇要保證變頻器的額定電流大于該電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者是變頻器所適配的電動(dòng)機(jī)功率大于當(dāng)前該電動(dòng)機(jī)的功率。 聲光報(bào)警回路(1)、變頻器報(bào)警輸出的動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)“30B30C”串聯(lián)在KM1的線圈電路內(nèi)，當(dāng)變頻器因故障不能正常工作時(shí)，發(fā)出報(bào)警；同是報(bào)警輸出的常閉觸點(diǎn)動(dòng)作，使KM1線圈失電，將變頻器與電源斷開，進(jìn)行安全保護(hù)。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了180176。歸根結(jié)底，是通過消耗能量而獲得制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的，屬于能耗制動(dòng)狀態(tài)。二、直流制動(dòng)單元能耗制動(dòng)和直流制動(dòng)配合使用能達(dá)到理想的制動(dòng)效果。即：首先用再生制動(dòng)方式將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速，然后再轉(zhuǎn)換成直流制動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)迅速停住。直流制動(dòng)功能預(yù)置參數(shù)F40F40F405設(shè)置。監(jiān)控內(nèi)容主要包括：超速監(jiān)視、過卷監(jiān)視、實(shí)時(shí)速度監(jiān)視、井筒過卷監(jiān)視、變頻器故障監(jiān)視、礦車行程監(jiān)視、過載監(jiān)視、深度指示器監(jiān)視等，以上監(jiān)視內(nèi)容出現(xiàn)故障時(shí)，通過報(bào)警回路報(bào)警或安全回路實(shí)現(xiàn)抱閘停車保護(hù)。從而達(dá)到互鎖作用。此時(shí)接觸器KM2得電，KM3失電，連接電機(jī)與三相動(dòng)力電源的KM3主觸頭斷開，變頻器接入調(diào)速回路，并接受操作臺(tái)控制信號及PLC反饋信號，進(jìn)行調(diào)速控制。操作員應(yīng)該及時(shí)降速或停車。對于開門系統(tǒng)，為了適應(yīng)礦井下面復(fù)雜的環(huán)境，本次設(shè)計(jì)使用防爆型電機(jī)，YB2系列電機(jī)是全封閉自扇冷式鼠籠型隔爆三相異步電動(dòng)機(jī)。2軸編碼器安裝于卷筒側(cè)，用于檢測卷筒轉(zhuǎn)速，卷筒轉(zhuǎn)速對時(shí)間積分后可以得出提升罐籠在礦井中的深度。光電元件接受這些明暗相間的光信號，并轉(zhuǎn)換為交替變換的電信號。先進(jìn)行相位輸出。為了提高速度檢測的精度,，由于實(shí)際上速度相當(dāng)于1s內(nèi)的行程值,故數(shù)據(jù)寄存器D100中的內(nèi)容需要乘以5后再轉(zhuǎn)換為速度?？諝鈹嗦菲骺梢杂脕眍l繁地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)．并對電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)保護(hù)，由于有良好完備的滅弧裝置，操作速度也由彈簧機(jī)構(gòu)執(zhí)行，迅速可靠。在一些特殊場合，也可以通過發(fā)出警報(bào)或使電動(dòng)機(jī)自動(dòng)減載來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。目前市場上出售的變頻器輸出電流中含有多種諧波，是強(qiáng)電磁干擾源。將變頻器安裝在封閉的開關(guān)柜內(nèi)，既可以防止電磁輻射的污染，也可以屏蔽外來干擾，但是附加投資較高，散熱性能變差，一般用于戶外或粉塵污染嚴(yán)重等較為惡劣場所。正確選用合適的電抗器與變頻器配套使用，提高了變頻器系統(tǒng)的可靠性、運(yùn)行性能和效率，延長了變頻器和電動(dòng)機(jī)的壽命。，其中包括兩個(gè)主要的功能模塊：中斷子程序功能模塊和故障處理子程序功能模塊。變頻器調(diào)速還可通過軟件很方便地改變輸出轉(zhuǎn)矩(即調(diào)整轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償曲線)和加減速時(shí)間、目標(biāo)頻率、上下限頻率等。全文主要工作如下：提升機(jī)電控系統(tǒng)主電路部分結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際情況，分析提升機(jī)工作過程及工作特點(diǎn)。調(diào)速系統(tǒng)將PLC與變頻器相結(jié)合，大大減少了硬件器件和連接控制線，極大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性。感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識到了自己的不足，以及自己在專業(yè)水平上還有很大的差距，還有很多東西要學(xué)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)，《可編程控制器原理與實(shí)踐教程》[M]．上海交大出版社，2007，《傳感器原理與工程應(yīng)用》（第二版）[M]．西安電子科技大學(xué)出版社，2004，張金鐸等，《傳感器及其應(yīng)用》．[M]西安電子科技大學(xué)出版社，2004．高壓變頻技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用[J]．煤礦機(jī)械，2008，29(8)：142144．，趙春濤．礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)升級改造[J]．煤礦機(jī)械，2007，28(11)：144—146．．單卷筒提升機(jī)PLC 自動(dòng)化改造[J]．礦山機(jī)械，2008(23)：1141l5．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝在本文即將完成之際，謹(jǐn)向所有給予我關(guān)心、支持和幫助的老師和同學(xué)們致以深深的謝意。PLC還完成各種保護(hù)監(jiān)視功能。借助于現(xiàn)已成熟的變頻調(diào)速技術(shù)，并嘗試將可編程控制器（PLC）強(qiáng)大的控制功能與變頻技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)中，以求能夠改善礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)性能。變頻調(diào)速范圍寬、調(diào)節(jié)精度高。④在逆變橋脈沖突然封鎖時(shí)，電容C不能與電動(dòng)機(jī)發(fā)生振蕩電壓幅值超過l0kV的自激振蕩，即電容C的選擇應(yīng)參考電動(dòng)機(jī)的激磁電感參數(shù)。它補(bǔ)償長導(dǎo)線充電電流，從而限制電纜容性充電電流，使電動(dòng)機(jī)在引線較長時(shí)電動(dòng)機(jī)免受過電壓、PWM電壓脈沖的電氣應(yīng)力、過熱和定子絕緣惡化等損害；同時(shí)，吸收輸出諧波，降低電動(dòng)機(jī)噪聲；限制電動(dòng)機(jī)繞組電壓上升率；起限流器的作用，在電動(dòng)機(jī)短路的情況下保護(hù)變頻器；減緩短路電流上升率，保護(hù)電路有時(shí)間對短路作出反應(yīng)；會(huì)吸收電動(dòng)機(jī)負(fù)載引起的電流浪涌，可避免變頻器誤跳閘。另外在提升機(jī)周圍振動(dòng)大，需在變頻器和PLC側(cè)加裝隔振器或防振橡膠。二、調(diào)速控制系統(tǒng)抗干擾處理對于PLC和變頻器組成的控制系統(tǒng)來說，抗干擾處理非常重要。對大功率的重要電動(dòng)機(jī)采用反時(shí)限特性的過電流繼電器進(jìn)行過載保護(hù)。一、空氣斷路器短路保護(hù)短路保護(hù)應(yīng)滿足以下要求：（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生相間短路或在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能切斷故障電路。若提升罐籠從井口下放到井底高速計(jì)數(shù)器C251記錄的全程脈沖數(shù)為C，則當(dāng)提升容器下放時(shí)，若C251的當(dāng)前值是X,則提升容器在井筒中的位置高度 式()當(dāng)容器上提時(shí)，若C251的當(dāng)前值是 X，則提升容器在井筒中的位置高度 式()（三） 速度檢測提升容器在井筒中運(yùn)行速度測量的原理是將2編碼器輸出的編碼信號對時(shí)間求積分．而后再乘以修正系數(shù)。）的電氣角相位差，可以根據(jù)這個(gè)相位差來判斷編碼器旋轉(zhuǎn)的方向是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)時(shí)，A相超前B相90176。脈沖發(fā)生器通過十字連接頭或鍵與伺服電動(dòng)機(jī)相連。為了保證速度控制的精度及低速運(yùn)行時(shí)變頻器輸出電流不減小,使得電動(dòng)機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩仍能滿足負(fù)載機(jī)械的要求。(7)全礦停電時(shí)，由PLC保證提升機(jī)能實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)，并做好提升機(jī)的后備保護(hù)。(2)松繩保護(hù)：用一根細(xì)絲和一個(gè)常開型開關(guān)，在鋼絲繩下放一定距離垂直鋼絲繩方向處架起，當(dāng)?shù)V車在緩道上行走，而電機(jī)下放速度過快時(shí)，就會(huì)出再松繩現(xiàn)象。三、工頻與變頻轉(zhuǎn)換工變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可使電機(jī)轉(zhuǎn)速需在工頻運(yùn)行或變頻出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行自由切換。所謂軟啟動(dòng)就是電壓由零慢慢提升到額定電壓，使電機(jī)啟動(dòng)的全過程都不存在沖擊轉(zhuǎn)矩，而是平滑的啟動(dòng)運(yùn)行。PLC根據(jù)運(yùn)行方式對變頻器實(shí)現(xiàn)S形速度給定控制，實(shí)現(xiàn)箕斗運(yùn)行速度的準(zhǔn)S形曲線。(3)直流制動(dòng)時(shí)間即施加直流制動(dòng)時(shí)間的長短。直流制動(dòng)的應(yīng)用：一是準(zhǔn)確停車控制；二是對啟動(dòng)前的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)控制。通過變頻器手冊我們可以查詢到當(dāng)使用的電機(jī)為75KW時(shí)，需要的制動(dòng)電阻為3個(gè)20歐姆的電阻串聯(lián)，電阻的功率為18KW。因此，當(dāng)直流電壓超過一定值時(shí)，就要求提供一條放電回路，將再生的電能消耗掉。一、能耗制動(dòng)電路的作用以及構(gòu)成在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的降速和停機(jī)，是通過逐漸減小頻率來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)變頻器所需容量，查變頻器型號規(guī)格：選擇森蘭SB61G110KW通用型變頻器。本調(diào)速系統(tǒng)所選電動(dòng)機(jī)為：QABP系列三相異步變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。變頻電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和絕緣系統(tǒng)設(shè)計(jì)既考慮了對變頻器電源供電和寬范圍變頻調(diào)速的適應(yīng)能力，又體現(xiàn)了冶金及起重專用三相異步電動(dòng)機(jī)過載能力大、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)。為操作人員分析故障、判斷故障和處理提供依據(jù)。控制監(jiān)視系統(tǒng)：是操作人員和控制系統(tǒng)及運(yùn)輸系統(tǒng)之間的橋梁，它可以在線監(jiān)測提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的各種工作參數(shù)、工作狀態(tài)、故障參數(shù)和故障狀態(tài)。此方案能夠很好解決傳統(tǒng)交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的，無論轉(zhuǎn)速高低，其機(jī)械特性基本上與自然機(jī)械特性平行，能夠滿足提升機(jī)特殊工作環(huán)境的要求且有著明顯的節(jié)電效果；采用PLC對提升系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，使系統(tǒng)更加安全可靠。深度指示器失效保護(hù)裝置：當(dāng)指示器失效時(shí)，能自動(dòng)停電并能使保險(xiǎn)閘發(fā)生作用。的傾斜井巷，提升裝置的保險(xiǎn)閘發(fā)生作用時(shí)，減速度必須符合：下放重載時(shí)。（二）《煤礦安全規(guī)程》第429條規(guī)定：保險(xiǎn)閘必須采用配重式或彈簧式的制動(dòng)裝置，除可由司機(jī)操縱外，還必須能自動(dòng)抱閘，并同時(shí)自動(dòng)切斷提升裝置電源。在立井和傾斜巷道中使用的提升機(jī)，安全制動(dòng)時(shí)，全部機(jī)械的減速度必須符合下表的規(guī)定；④對于摩擦式提升機(jī)工作制動(dòng)或安全制動(dòng)的減速度、不得超過鋼絲繩的滑動(dòng)極限。升降人員和設(shè)備、運(yùn)送材料及丁具等任務(wù)。 機(jī)房設(shè)在井塔頂層，與井塔合成一體，節(jié)省場地；鋼絲繩不暴露在露天，不受雨雪的侵蝕，但井塔的重量大，基建時(shí)間長，造價(jià)高，并不宜用于地震區(qū)。鋼絲繩一般為2～10根。 提升機(jī)在超深井運(yùn)行中，尾繩懸垂長度變化大，提升鋼絲繩承受很大交變應(yīng)力，影響鋼絲繩壽命；尾繩在井筒中還易扭轉(zhuǎn)，妨礙工作。 根據(jù)卷筒數(shù)目可分為單卷筒和雙卷筒兩種：①單卷筒提升機(jī)，一般作單鉤提升。用鋼絲繩帶動(dòng)容器在井筒中升降，完成運(yùn)輸任務(wù)。纏繞式礦井提升機(jī)大多用于年產(chǎn)量在120萬噸以下、井深小于400米的礦井中。所以副井提升機(jī)的設(shè)計(jì)要有很高的要求。本文針對制約提升安全的主要環(huán)節(jié)設(shè)置減速、超速報(bào)警及過載、松繩、過卷等安全保護(hù)措施，增加監(jiān)視系統(tǒng)，對提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及故障來源進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)視，使提升安全狀況有所改善。并采取一些提高系統(tǒng)安全運(yùn)行和抗干擾能力的措施?？刂撇呗匝芯烤褪且ㄟ^電液控實(shí)時(shí)地、準(zhǔn)確地使提升機(jī)按給定的速度圖運(yùn)行，使控制系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性滿足提升機(jī)運(yùn)行的要求。提升機(jī)頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)工作過程會(huì)使轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的能耗，另外轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制電路復(fù)雜，接觸器、電阻器、繞線電機(jī)電刷等容易損壞，影響生產(chǎn)效益。所以提升機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的研究一直是社會(huì)各屆人士共同關(guān)注的一個(gè)重大課題。20世紀(jì)80年代西歐一些工業(yè)先進(jìn)國家將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)，有代表性的是西門子公司和ABB公司。提升過程采用微機(jī)主要完成如下參數(shù)的監(jiān)視:a、提升過程中各工況參數(shù)(如速度、電流)監(jiān)視:b、各主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視。我國自己生產(chǎn)的晶閘管—直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用于20世紀(jì)90年代。我國的礦井與世界上礦業(yè)較發(fā)達(dá)的國家相比，開采的井型較小、礦井提升高度較淺，煤礦用提升機(jī)較多，其他礦(如金屬礦、非金屬礦)則較少。就在國外科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展的時(shí)候，我國提升機(jī)電控系統(tǒng)很長時(shí)間都處于落后的狀況。起初的提升機(jī)是電動(dòng)機(jī)通過減速器傳動(dòng)卷筒的系統(tǒng)，后來出現(xiàn)了直流慢速電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)懸臂安裝直接傳動(dòng)的提升機(jī)。因此對副井提升機(jī)的安全性要比主井提升機(jī)的安全要求要高的多。在提升機(jī)機(jī)械和電氣傳動(dòng)技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使提升機(jī)的電氣控制系統(tǒng)更是日新月異。礦井提升系統(tǒng)的類型很多，按被提升對象分:主井提升、副井提升。這幾種提升機(jī)通常在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串接附加電阻進(jìn)行起動(dòng)和調(diào)速。比較國內(nèi)外礦用提升機(jī)系統(tǒng)，具體來說國外礦井提升機(jī)在電控方面的應(yīng)用特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:l)提升工藝過程微機(jī)控制提升工藝過程大都采用微機(jī)控制，由于微機(jī)功能強(qiáng)，使用靈活，運(yùn)算速度快，監(jiān)視顯示易于實(shí)現(xiàn)，并具有診斷功能，這是采用模擬控制無法實(shí)現(xiàn)的。甚至與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，合并于礦井監(jiān)測系統(tǒng)中。副井的礦井提升機(jī)主要用于提升和下放設(shè)備、提升廢石、下放礦井礦物挖出后防塌陷的充填物等輔助材料，以及升降人員之用。對礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是：有良好的調(diào)速性能，調(diào)速精度高，四象限運(yùn)行，能快速進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，有準(zhǔn)確的制動(dòng)