【文章內(nèi)容簡介】 保護繼電器等提供直流電源。八、聯(lián)軸器：本例提升機采用兩種聯(lián)軸器，主電機與減速器高速軸采用蛇形彈簧聯(lián)軸器，此種聯(lián)軸器能減少機器運轉(zhuǎn)時沖擊，卷筒主軸與減速器低速軸之間采用齒輪聯(lián)軸器，此種聯(lián)軸器傳遞扭矩大，并能補償兩軸安裝時的微量偏斜和不同心，上述兩種聯(lián)軸器內(nèi)必須加潤滑脂以減少磨損。九、調(diào)繩聯(lián)鎖裝置：該裝置用于調(diào)繩時發(fā)出信號，告訴司機離合器“合上”或“離開”位置，以及和液壓站安全閥聯(lián)鎖。167。 工作原理如圖 21 所示，在主機也就是井筒的兩端，一端是電機，一端是機械深度指示器，本設(shè)計采用牌坊式深度指示器。牌坊式深度指示器的結(jié)構(gòu)：由四條支柱、兩條絲杠、兩個圓盤及數(shù)對齒輪、蝸輪、蝸桿等組成。其中電機為主軸提供動力，礦井提升機主軸的旋轉(zhuǎn)運動，由牌坊式深度指示器傳動裝置經(jīng)過齒輪對傳給絲杠，使兩根直絲杠相反方向旋轉(zhuǎn)，帶動兩左旋轉(zhuǎn)梯形螺母一上一下作相反的直線運動，分別代表主井和副井的位置，運行同時可發(fā)送位置信號.`畢業(yè)設(shè)計（論文）5amp。≥M主圖 21 提升機機械原理示意與電機相連的有轉(zhuǎn)子控制柜和高壓換向柜，它們分別接收來自主令控制柜和制動電源柜的控制信號。轉(zhuǎn)子控制柜通過串切電阻來實現(xiàn)調(diào)速，高壓換向柜實現(xiàn)對電機正反轉(zhuǎn)的控制。操作臺通過人為或程序控制主令柜。在輔助控制系統(tǒng)中，來自主令控制柜的信號控制液壓站和潤滑站的工作，保證提升機有效可靠的運行。畢業(yè)設(shè)計（論文）6第 3 章 串電阻調(diào)速系統(tǒng)167。 串電阻調(diào)速系統(tǒng)原理提升機的主電動機采用繞線型異步電動機，通過其轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，向轉(zhuǎn)子繞組回路接入電阻，以便進行起動和調(diào)速。對電控系統(tǒng)進行局部的修改、完善，根據(jù)我國國情，按照可靠性系統(tǒng)工程的原理，對現(xiàn)有的提升電控系統(tǒng)進行綜合分析、評價，盡量采用國內(nèi)外的新技術(shù)成果，形成一套較為完整的改造方案及適用的換代產(chǎn)品。根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)濟條件，對繞線異步電機串電阻的調(diào)速部分的電路，采用無觸點的 PLC 系統(tǒng)代替原有觸點的繼電器邏輯控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的安全性及可靠性，充分利用 PLC 的多種功能，進一步改善控制性能，防止控制系統(tǒng)的內(nèi)外部干擾。使提升控制系統(tǒng)的速度圖達到如圖 31 所示的理想狀態(tài)。圖 31 理想速度 [2]三相異步電動機轉(zhuǎn)速公式為（31）式： n=60f/p(1s) (31) 從上式可見，改變供電頻率 f、電動機的極對數(shù) p 及轉(zhuǎn)差率 s 均可達到改變轉(zhuǎn)速的目的。從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動機的同步畢業(yè)設(shè)計（論文）7轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。 礦井提升機是轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。為確保有足夠的拉力，串電阻調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指電機高速、低速時輸出轉(zhuǎn)矩一樣大，即高速時輸出功率大，低速時輸出功率小。恒轉(zhuǎn)矩的特點是，不管電機的轉(zhuǎn)速快還是慢，其轉(zhuǎn)矩不變。 從調(diào)速時的能耗觀點來看，有高效調(diào)速方法與低效調(diào)速方法兩種：高效調(diào)速時轉(zhuǎn)差率不變，因此無轉(zhuǎn)差損耗，如多速電動機、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法（如串級調(diào)速等）。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗在轉(zhuǎn)子回路中；一般來說轉(zhuǎn)差損耗隨調(diào)速范圍擴大而增加，如果調(diào)速范圍不大，能量損耗是很小的。 繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機的轉(zhuǎn)差率加大，電動機在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機械特性較軟。167。 串電阻調(diào)速程序 因為繼電器工作于高壓狀態(tài)，觸點閉合時會有高壓電弧產(chǎn)生，因此需要做消弧處理，串電阻調(diào)速消弧處理程序如圖 32 所示：畢業(yè)設(shè)計（論文）8 圖 32 串電阻調(diào)速消弧程序畢業(yè)設(shè)計（論文）9圖 33 為串電阻調(diào)速程序：畢業(yè)設(shè)計（論文）10畢業(yè)設(shè)計（論文）11畢業(yè)設(shè)計（論文）12圖 33 串電阻調(diào)速程序畢業(yè)設(shè)計（論文）13第 4 章 提升機電控系統(tǒng)構(gòu)成167。 引言提升機電控系統(tǒng)可簡單地劃分為：控制系統(tǒng)（主控系統(tǒng)、輔控系統(tǒng)）、調(diào)速控制系統(tǒng)（調(diào)速系統(tǒng)、供電系統(tǒng)）、監(jiān)控系統(tǒng)（上位機、操作臺），提升機電控系統(tǒng)構(gòu)成如圖 41 所示。深度限位測速機等 供電系統(tǒng)司機操作臺主控系統(tǒng) 調(diào)速系統(tǒng) 主電機輔控系統(tǒng)液壓站潤滑站等上位機監(jiān)控系統(tǒng)主機設(shè)備圖 41 提升機電控系統(tǒng)構(gòu)成主控系統(tǒng)主要是指完成提升機從加速、等速、減速、爬行到停車整個運行過程的開關(guān)邏輯控制及其必要的保護并與其他子系統(tǒng)交換信號共同完成對提升機整機有效控制的系統(tǒng)。輔控系統(tǒng)是指各路供電電源、控制回路的接口以及輔機系統(tǒng)的控制部分。對傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)而言，還包括可調(diào)閘速度閉環(huán)環(huán)節(jié)、動力（低頻）制動速度閉環(huán)環(huán)節(jié)（對交流提升機電控而言） 、包絡(luò)線速度保護環(huán)節(jié)和測速環(huán)節(jié)等。畢業(yè)設(shè)計（論文）14調(diào)速系統(tǒng)是指根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，作為執(zhí)行機構(gòu)最終對提升機的主拖動電機進行起停、加速、減速、穩(wěn)速運行控制的系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是指對電控系統(tǒng)關(guān)鍵部件，包括提升機信號系統(tǒng)工作情況、提升機運行過程中關(guān)鍵參數(shù)、參量的曲線、以及司機操作的正確性進行監(jiān)控和顯示，并進行必要的記錄以備需要查閱之需的系統(tǒng)。操作臺是電控系統(tǒng)的人機界面，擔負著對提升機進行集中控制、監(jiān)視、參量信號顯示的重任。因該控制線路大體可分為主回路、測速回路、安全回路、調(diào)繩閉鎖回路、控制回路、可調(diào)閘控制回路、減速階段過速保護控制回路、動力制動控制回路、自整角機深度指示器回路和輔助回路等 10 個部分，現(xiàn)分述主回路、測速回路、安全回路和控制回路。167。 主回路主回路用于供給提升電動機電源，實現(xiàn)失壓、過流保護，控制電機的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。主回路由高壓開關(guān)柜、高壓換向器的常開觸頭、動力制動接觸器的常開主觸頭、動力制動電源裝置、提升電動機、電機轉(zhuǎn)子電阻、加速接觸器的常開主觸頭和裝在司機操作臺上的指示電流表和電壓表等組成。地面變電所送來的二路 6KV 電源，一路工作，一路備用，經(jīng)高壓開關(guān)柜的隔離開關(guān) GLK、油開關(guān)、高壓換向器線路接觸器的主觸頭、正向(或反向)接觸器后到主電機的定子。在高壓開關(guān)柜內(nèi)還設(shè)有電壓互感器 YH，失壓脫扣線圈 SYQ，電流互感器 LH 和過流脫扣線圈 GL，用于失壓或過流保護。在 SYQ 線圈回路中還串聯(lián)接有緊急停車開關(guān)和換向器室欄柵門閉鎖開關(guān)。用以人為的產(chǎn)生安全制動。當人員進入高壓換向器室時欄柵門閉鎖開關(guān)起安全閉鎖作用。在 LH 回路中串入三相電流繼電器，它有三個電流線圈，用來反映啟動過程中電動機定子電流的變化，與時間繼電器1sJ～10sJ 配合，共同調(diào)節(jié)啟動過程中的速度，實現(xiàn)以電流為主時間為輔的自動啟動過程。高壓換向器由 XLC、ZC、FC 等三組接觸器組成，用以改變主電機的旋轉(zhuǎn)方向。正轉(zhuǎn)時，XLC、ZC 工作，反轉(zhuǎn)時 XLC、FC 工作。電動機轉(zhuǎn)子回路接有外加金屬電阻和加速晶閘管，用來獲得電動不同的人工畢業(yè)設(shè)計（論文）15特性。167。 測速回路測速回路就是把提升機的實際速度測量出來并轉(zhuǎn)化為電量，以供給速度回路和一些以速度為函數(shù)的電器控制元件。在傳統(tǒng)的提升機控制中，速度信號的獲得都來源于測速發(fā)電機，為模擬信號量。在 PLC 控制系統(tǒng)中為了增強系統(tǒng)的保護功能，我們通過計數(shù)模塊計算提升機運行速度。我們知道計數(shù)模塊對位置脈沖的計數(shù)值代表了容器在井筒中的位置。不同時刻測得的脈沖差值即為位置變量△S，而△ S 與時刻的變量△T 之比即為速度?；谶@一原理，利用 PLC 具有軟件可設(shè)置中斷功能，通過中斷程序來測速。在測速回路中，有光電編碼器，它與提升機主軸相連。卷筒旋轉(zhuǎn)一周，光電編碼器也旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生固定數(shù)量的脈沖列: A， A， B， B。其中一組 A， B 脈沖信號作為提升機深度控制的輸入信號。對光電編碼器輸出的脈沖計數(shù)可產(chǎn)生三個功能：1)通過旋轉(zhuǎn)脈沖的累加值可確定提升容器在井筒中的行程；2）脈沖 A， B 之間相差 90176。電角度，通過判斷其相位差的正負，可以確定提升機滾筒的旋轉(zhuǎn)方向；3）通過測量旋轉(zhuǎn)計數(shù)脈沖的頻率，可確定實際提升速度 [3]。回路中還有低速繼電器。它主要用于低速爬行。當提升機速度減小至繼電器釋放值時，它可以使高壓換向器二次給電，提升機再次加速，當速度升高至其的吸合值時，它又使高壓換向器(接觸器)斷電，切斷電源而減速，由此實現(xiàn)脈動爬行。另外，3 個速度繼電器，其觸頭分別接于加速接觸器回路，以便在動力制動時按速度原則節(jié)轉(zhuǎn)子電阻。為了使提升重物時動力制動減速和下放重物時動力制動加速，切換速度均能在特性曲線的臨界值附近。 167。 安全回路安全回路用于防止和避免提升機發(fā)生意外事故。安全回路中串有很多保護觸頭，當提升機工作不正常時，其中任一個觸頭打開，就產(chǎn)生安全制動。主要包括通過軟件和硬件設(shè)置的有關(guān)提升機連鎖保護的各種重故障點，發(fā)生畢業(yè)設(shè)計（論文）16重故障時，具有對故障種類記憶功能。排除故障后，用故障復(fù)位按鈕復(fù)位，安全保護由以下幾部分組成：1）主令控制器手柄零位聯(lián)鎖 當主令手柄處于中間零位時，零位繼電器閉合允許安全回路接通。當安全回路斷電后，主令