【正文】 性較差，故適用于對響應的快速性要求不高的系統。(5) 節(jié)電效果顯著。完全避免了重載坡起時溜車的現象。提升機控制系統的硬件由模擬技術轉向數字技術，全數字變頻技術應用于提升機控制。旋轉編碼器可以檢測主電動機的轉速，并將此信號傳送給可編程控制器，PLC通過該信號可以累計計算提升機的速度及行走距離，監(jiān)視器可以時時顯示提升機速度和位置。 （6）安全保護本系統設有一條硬件安全電路和兩條軟件安全電路，這三條安全電路相互冗余與閉鎖，一條斷開時，另兩條也同時斷開。滿足提升階段(如加速、減速、等速、爬行等)穩(wěn)定運行的要求。目前交流調速最有前途的是變頻調速技術，在變頻調速技術中矢量控制和直接轉矩控制都能滿足提升機恒轉矩負載這一特征，所以在提升機調速系統中這兩種調速方案將是重要發(fā)展方向。(2) 有沖擊性的無功功率。與GM系統相比，VM系統具有以下優(yōu)點:功率放大倍數高，GM系統的功率放大倍數在101左右，VM系統可高達104，比GM系統高三個數量級。 圖22 可編程控制器控制系統框圖可編程邏輯控制器因為其具有高可靠性以及軟件可編程的優(yōu)點，在現代控制中越來越廣泛的應用。如果對該豎井提升機電控系統進行技術改造，那么需要改變控制策略，采用當代高新實用技術來控制，使之成為安全、可靠、高效率、自動化程度高的電控系統。 提升機調速控制系統方案設計 控制單元基本原理我國提升機設備中，普遍使用TKD系統，這種控制系統是采用繼電器有觸點的邏輯控制，以磁放大器為核心組成模擬量閉環(huán)調節(jié)。不可能待系統運轉后再裝加物料，因此，必須能重載啟動，有較高的過載能力。從圖21可以看出，要使提升機按照給定的速度圖運行，電動力矩Te可能為正，也可能為負。提升機電氣傳動系統的給定速度u=f(t)如圖21所示，根據動力學方程式Td=TeTi= Tn *e/375 ()式中 Te電動機電動力矩。記錄提升鉤數以及每班、每日、每月、每年的提升量累計。操作、監(jiān)控和安全保護系統選用可編程控制器。(4) 交流繞線異步電動機的滑環(huán)存在接觸不良問題，容易引起設備事故。如天津電氣傳動研究所己研制了一臺300kw的變頻調速裝置。b 上海冶金礦山機械廠主要生產主機及信號系統，已生產80 多臺提升機，1979 年生產過一臺低速直聯落地式提升機。全數字化系統具有硬件結構單一，參數穩(wěn)定且調整方便，可方便地與上位機聯網等優(yōu)點。b 二次不能開車，如電機繞組過熱、制動油過熱等。一般過程控制用微機不同時用于監(jiān)視，行程控制也采用單獨微機完成，從而大大提高了系統的可靠性。由于微機功能強，使用靈活，運算速度快，監(jiān)視顯示易于實現，并具有診斷功能，這是采用模擬控制無法實現的。g 調速范圍寬。AEG公司1985年投l30O0kW，ABB公司投運的l。這些缺點可采用順序控制和多脈沖整流的方法以及在電網上加諧波濾波器等措施使其抑制在一定的允許范圍內。無減速器，總效率高，電能消耗少。(1) 晶閘管電動機(SCRD)直流低速直聯拖動系統部分發(fā)達國家原有的交流提升機已基本上被晶閘管電動機(以下簡稱SCRD)所取代。第1章 緒 論礦井提升機是機、電、液一體化的大型機械，廣泛用于煤炭、有色金屬、黑色金屬、非金屬、化工等礦山的豎井、斜井，是生產運輸的主要工具。提升機運行的安全可靠性不僅直接影響整個礦井的生產能力，影響整個礦山的經濟效益，而且還涉及到井下工作人員的生命安全。同時能檢測各電機故障現象并送往上位機顯示。根據提升機的運行特點，控制系統采用工控機監(jiān)控提升機變頻調速系統， PLC控制系統、變頻調速系統等組成。采用PLC控制，硬件簡潔、軟件靈活性強、調試方便、維護量小，PLC技術己經廣泛應用于各種提升機控制，配合一些提升機專用電子模塊組成的提升機控制設備，可供控制高壓帶動力制動或低頻制動，單、雙機拖動等。對應提升機來說運行的安全可靠是至關重要的，主井直接關系到礦山的生產效率，作為運送人員的副井，一旦發(fā)生故障往往造成機毀人亡。采用磁場反并聯，有平波電抗器及臥式深度發(fā)送裝置。調速平滑，精度高。因此換相整流子是個薄弱環(huán)節(jié)。b 沒有整流子和碳刷這一薄弱環(huán)節(jié)，保證了電機的可靠運行和降低了運行消耗。b 在恒轉矩調速時，低速段電機的過載倍數有所降低。2) 提升行程控制提升機的控制從本質上說是一個位置控制，要保證提升罐籠在預定地點準確停車，要求準確度高，目前可達177。b 各主要設備運行狀態(tài)監(jiān)視。安全回路極為重要，它是保護的最后環(huán)節(jié)之一，英、德等公司都采用兩臺PC微機構成安全回路，使安全回路具完善的故障監(jiān)視功能。(1) 交流拖動方式目前我國提升機約70%采用串電阻調速的交流拖動方式。1986年向甘肅金川礦提供了一套帶微機控制的800kW直流電控設備。這是今后一段時期乃至凡十年對我國占絕大多數采用繼電控制的交流提升系統進行技術改造的必由之路。上述問題使提升機運行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。該方案耗能大，占地面積大。本文從解決實際礦井提升系統存在的問題出發(fā)，對傳統的調速方案進行了控制方式的革新和數字化改造，降低了成本，提高了控制精度，加強了系統穩(wěn)定性。㎡)，g為重力加速度Td傳動系統的動態(tài)轉矩,e加速度。綜合以上提升機的運行特點以及礦山生產固有的特點，提升機工藝對提升機電控系統的要求如下:(1) 加(減)速度符合國家有關安全生產規(guī)程的規(guī)定。迅速安全制動停車，即所謂要具備挖土機機械特性)。幾十年來 ，這種控制系統由于受元件水平的限制而存在著缺陷，突出表現在:(1) 使用大量繼電器、接觸器及其它分立電子元件，系統體積大，運行噪聲大，功耗高，接線復雜，故障率高，工作穩(wěn)定性和可靠性差，控制速度慢，控制精度差，功能改變難度大，使用壽命短。PLC控制系統結構為模塊化結構，維護更換方便，并可顯示故障類型。同時可以利用PLC的高速計數功能、網絡通信功能、故障檢測及診斷功能、信號顯示功能等來增加一些新的控制功能，安全性將大大提高，運行將更加平穩(wěn)、準確，完全能夠滿足礦山生產的苛刻要求，而且投資相對較少，性價比較高，具有很強的實用價值。調速范圍大，由于剩磁影響，GM系統在調速時轉速受到限制，而VM系統調速時速度從零到最大速度都能控制，運行可靠。傳統的串電阻交流拖動系統具有結構簡單，堅固耐用，占地面積小，維護方便，運行可靠價格低廉，設備供貨容易，當用于要求頻繁啟動或不同運行速度的多水平提升機時就更為不經濟。 23 提升機控制系統框圖 （1）主控系統圖23為提升機控制系統框圖。在變頻器系統中輸出閘控信號到PLC，要求只有在變頻的輸出轉矩達到一定值的時候才可以松閘，這樣會避免豎井提升機啟動時發(fā)生溜車現象。安全電路斷開后，系統會立即解除運行控制指令，封鎖變頻器，制動油泵，斷開安全閥和KT線圈，進行緊急制動。隨著電力電子器件的產生和控制理論的飛速發(fā)展，現代控制理論越來越多的應用到交流調速系統中，使得交流調速性能可以和直流調速相媲美、相競爭，交流調速系統的應用領域不斷擴大。這樣在提升機系統的最大靜張力差允許范圍內能實現正力減速與爬行、負力減速與爬行以及驗繩等多種工作方式，達到控制要求。(2) 調速精度高。異步電動機的實際轉速總低于同步轉速，而且隨著同步轉速而變化。但是其控制器的設計在某種程度上依賴于電機的參數，為了減少控制上對電機參數的敏感性，已經提出了許多參數辨識、參數補償和參數自適應方案，收到了較好的效果。選型時應充分考慮這些情況，必要時應將通用變頻器的容量提高一檔，或者采用具有矢量控制或直接轉矩控制的通用變頻器。制動運行的方式:對于不經常制動的設備可以選擇變頻器+制動單元+制動電阻的方式。 變頻器容量的選擇變頻器的容量可從三個角度表述:額定電流、可用電動機功率和額定容量。同時，對于原來采用變頻器的改造項目，變頻器的容量選擇也不能以電動機額定電流為依據。等額變頻器僅能提供小于150%超載力矩值，為此可通過提高變頻器容量或同時提高變頻器和電機容量來獲得20%力矩值。31變頻調速主控電路圖聲光報警回路：變頻器報警輸出的動斷（常閉）觸點30B30C串聯在KM1的線圈電路內，當變頻器因故障不能正常工作時，報警輸出的常閉觸點動作，使KM1線圈失電，將變頻器與電源斷開，進行安全保護。參數設置步驟分為三類:(1) 參數恢復到工廠設置工廠設置時裝置所有參數被定義的初始狀態(tài)，裝置在這個設置下進行供貨。系統程序和大部分的用戶程序都采用E2PROM存儲，一般PLC的平均無故障工作時間可達幾萬小時以上。采用統一接線方式的可拆裝的活動端子排，提供不同的端子功能適合用于多種電氣規(guī)格。Q4AR系列為雙機熱備系列，最大輸入輸出點數為8192點。FX2N系列PLC的特點：(1) 高速的運算速度基本指令：，應用指令：。表41 輸入點地址編碼名 稱地址編碼名 稱地址編碼電機A軸編碼器（速度）X0半自動X24電機B軸編碼器（速度）X1主系統X25電機B軸編碼器（深度）X2備系統X26輥筒編碼器（速度）X3人員X27深指編碼器（速度）X4材料X30心跳脈沖輸入X10調繩X31驗繩X11正常X32KP開關X12調閥X33維修X13G1X34應急X14G2X35上過卷X15G3X36無過卷X16G4X37下過卷X17調繩控制開關通X401KT轉換開關X20調繩控制開關斷X412KT轉換開關X21故障復位X42手動X22半自動運行X43自動X23深度清零X44語音復位X45深指上井口開關X63急停X46深指下井口開關X64備用X47井筒上過卷X65三倍靜力矩試驗按鈕X50井筒下過卷X66主令零位停車X51井筒上終端X67主令上升X52井筒下終端X70主令下降X53井筒上減速點X71緊閘開關X54井筒下減速點X72松閘開關X55井筒上井口開關X73深指上過卷X56井筒下井口開關X74深指下過卷X57井筒上校正開關X75深指上終端X60井筒下校正開關X76深指下終端X61閘瓦開關X77深指減速點X62FX2NB1系列PLC的控制系統的輸入信號及地址編號如表42所示。3) 梯形圖、指令表、或者是SFC(時序功能圖)進行編程。2) 提升機行程(PLC)控制方式通過井筒開關、旋轉編碼器檢測提升行程。如圖51所示。圖52 控制子程序流程圖2) 深度、速度檢測子程序速度檢測采用光電旋轉編碼器雙線輸入。程序中設置各種運行方式下的速度保護包絡線，對各種情況的超速全程監(jiān)控，任何超速均會斷開安全回路，實現安全制動。開車前出現這類故障，則不允許再開車。圖53 PLC外部接線(2)梯形圖及編程語言二、上提升，下放在控制回路中利用正轉繼電器K1的常閉觸頭控制反轉繼電器K2的線圈；利用反轉繼電器K2的常閉觸頭控制正轉繼電器K1的線圈。正常工作狀態(tài)，為變頻調速運行。必要時可采用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號電纜。盡量縮短模擬量I/O信號線的長度，并采用雙芯屏蔽線作為信號線。實現方案的同時還發(fā)現很多的不足。這次實踐，讓我覺得獲益匪淺，對我的課題有很大幫助。 2629[11] 張曉坤． 可編程控制器原理及應用．西北工業(yè)大學出版社， 1998 [12] 黃立培，張學編著．變頻器應用技術及電動機調速．人民郵電出版社，1998 [13] 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The Power Supply Category:Motor power supply according to the different work can be divided into DC motor and AC motor. AC Motor is also divided into the threephase singlephase motors and motor.2. according to the structure and working principle of classification: Structure and working principle of electric motors can be divided into direct current motor, asynchronous motor and synchronous motor. Synchronous motor can be divided into permanent magnet synchronous motors, reluctance synchronous motors and hysteresis synchronous motor can be divided into induction motor and AC mutator motor. Divided into threephase inductio