畢業(yè)設計：礦井提升機變頻調(diào)速系統(tǒng)改造設計說明書-資料下載頁
2024-12-03 16:26本頁面
【導讀】主要考慮的問題為：電機的底座和基礎配套問。控制系統(tǒng)采用AC660V變頻無級調(diào)速。采用PLC進行邏輯控制與系統(tǒng)。輔助電源由礦方原有380V提供。這種串電阻調(diào)速方式，利用控制器對串入轉(zhuǎn)子回路中不同阻。值的電阻進行組合，達到調(diào)速目的。但缺陷明顯，主要反映效率非常低，它。以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來換取轉(zhuǎn)速的降低。轉(zhuǎn)速越慢，效率越低，大部分功。率被轉(zhuǎn)換成熱能而消耗掉。變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來達到電機調(diào)速的目的，無論轉(zhuǎn)速。變，因此效率很高，有著明顯的節(jié)電效果，且調(diào)速的平穩(wěn)性大大提高。能、減少維修、提高產(chǎn)品產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量等方面都取得了明顯的經(jīng)濟效益。量、節(jié)約電能提高自動化程度的目的。AC660V的電動機，電動機功率不變。馬建民、趙增玉著，《現(xiàn)代提升機數(shù)字控制系統(tǒng)》，中國礦業(yè)大學出。曾毅等著，《變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設計與維護》，山東科學技術出版。采用價格便宜的交流感應電動機，
【正文】 的現(xiàn)象。發(fā)生這種現(xiàn)象時，當提升容器超出正常車位置 時，過卷開關動作，使安全回路斷開，提升機實現(xiàn)安全制動。過卷以后，如需繼續(xù)開車，司機必須根據(jù)過卷的方向，扭動過卷復位開關，安全回路才能重新接通。若司機將過卷復位開關位置扭錯，則不能開車，以保證開車方向與原開車方向相反。過卷故障解除后，司機應將過卷復位開關重新復位后再開車。 20 深度指示器失效保護 當提升機的牌坊式深度指示器發(fā)生斷軸事故時， PLC 對應的輸出保護觸點動作，實現(xiàn)安全制動。 機械閘瓦磨損保護 提升機機械閘裝有閘瓦磨損開關，當閘瓦磨損超限時，會使機械閘制動力不足，如果不進行保護很可能發(fā)生跑車事故。當閘瓦磨損開關動作時，PLC 會輸出保護信號，斷開安全回路，進行安全制動。待更換新閘瓦后，方能開車。 松繩保護 提升機在運行過程中如發(fā)生松繩現(xiàn)象時，則安全回路斷開。 調(diào)繩聯(lián)鎖保護 提升機調(diào)繩時，需將調(diào)繩開關置調(diào)繩位，保證提升機在全抱閘狀態(tài)下進行離合器的打開和合上。 六、上位機組態(tài)設計 上位機的主要功能 對提升機的運行狀態(tài)實現(xiàn)多畫面實時監(jiān)控， 對狀態(tài)、故障做到準確 顯示和實時報警，具備齊全的人機對話及記錄顯示功能， 畫面上能直觀了解到提升機運行的實時工況，發(fā)生故障時能自動彈出故障界面，并引起司機注意。具有歷史記憶和故障記錄功能。 所有報警和操作信號，能在顯示器顯示。實現(xiàn)提升全過程的位置、速度監(jiān)控。 上位機有如下顯示功能 ① 提升速度數(shù)字顯示， ② 容器位置數(shù)字顯示； ③ 液壓站油壓顯示； 21 ④ 提升勾數(shù)顯示 ； ⑤ 提升方向顯示； ⑥ 安全回路狀態(tài)顯示； ⑦ 檢修畫面顯示； ⑧ 提升容器位置柱狀圖顯示； ⑨ 提升速度實時曲線圖、速度保護包絡曲線圖顯示； ⑩ 歷史故障查詢顯示； ⑾ 操作方式顯示 。 系統(tǒng)具有如下畫面 （ 1）系統(tǒng)主畫面（畫面編號 001） （ 2）安全回路畫面（畫面編號 002） （ 3）狀態(tài)指示畫面（檢修畫面 畫面編號 003） （ 4）報警畫面（畫面編號 004） （ 5）參數(shù)設定畫面（畫面編號 005） （ 6）故障記錄畫面（畫面編號 006） （ 7）速度曲線畫面（畫面編號 007） （ 8）時鐘校準畫面（畫面編號 008） （ 9）歷史故障查詢畫面（畫面編號 009） 七、新系統(tǒng)與原系統(tǒng)的經(jīng)濟技術比較 、技術性能 變頻調(diào)速屬無級調(diào)速，閉環(huán)控制，調(diào)速范圍大，調(diào)速精度高，爬行速度易控制，重物下 放操作時易操作，安全性能好，對提升機等相關機械設備在運行和停止過程中沖擊比較小。 電阻調(diào)速屬有級調(diào)速，開環(huán)控制，調(diào)速精度低，爬行速度不易控制。重物下放操作時，需動力制動與轉(zhuǎn)子電阻配合操作，全憑司機的經(jīng)驗和感覺，很難準確控制，安全性能差對提升機等相關機械設備在運行和停止過 22 程中沖擊比較大。 、節(jié)電性能 串電阻調(diào)速裝置在減速和重物下放時需投入動力制動，消耗外加直流電源功率，并將電動機的再生能量消耗在轉(zhuǎn)子電阻上。而四象限變頻調(diào)速裝置在減速和重物下放操作時，能自動地將電動機的再生能量反饋至供電電網(wǎng)，實現(xiàn)再生反饋 制動，節(jié)電效果明顯。以 155KW／ 380V－Ф 提升機為例，采用變頻調(diào)速裝置較串電阻調(diào)速裝置省電 35％以上，年節(jié)約電費6 萬元左右。 網(wǎng)側(cè)變流器實行 PID 控制，對網(wǎng)側(cè)交流電流的大小和相位進行實時檢測并控制，使輸入電流與電源電壓保持同相位，使系統(tǒng)的功率因數(shù)總接近等于 1，功率因數(shù) COSФ 。這樣就提高了功率因數(shù)，減少了無功消耗，此項可節(jié)約電能 15％左右。 、 提升機 保護 變頻調(diào)速裝置本身具有過壓、欠壓、過流、過負荷、缺相、超溫等保護，同時可選配數(shù)字式深度監(jiān)視器，可實現(xiàn) 提升機 過卷、過速、減速、限速 等重要保護的雙線制保護功能，滿足煤礦安全規(guī)程要求。 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速裝置，無電動機過負荷、缺相、超溫保護，無限速、自動減速功能，對過卷和超速只有單一保護功能。 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速裝置內(nèi)的鼓形控制器、正反向接觸器通過電流大，又頻繁動作，觸點易燒損；電阻發(fā)熱量大、接頭多、易氧化或接觸不良而發(fā)熱，所以維護量極大。 變頻調(diào)速裝置采用無觸點控制，電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)采用計算機控制，加上變頻調(diào)速裝置的功率器件及控制計算機模件均系德國進口產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良可靠，維護量極低。 、維護方面 變頻調(diào)速裝置＋ PLC 及上位機控制，技術 先進、制造工藝嚴格，屬于邏輯控制，動作接點很少，基本屬于免維護產(chǎn)品。 TKD 系統(tǒng)主要靠繼電器和接觸器來操作提升機的運行，動作接點多，邏輯過程比較繁瑣，很容易產(chǎn)生故障點，維護比較麻煩。 23 八、 結(jié) 束語 通過使用過程中實測，提升機在使用變頻調(diào)速后，節(jié)電率在 20%左右，且控制質(zhì)量大為提高，實現(xiàn)無級調(diào)速。同時由于電動機不再需要頻繁地起動和停止，不必再由繼電器、接觸器進行控制，使整個系統(tǒng)的壽命大為延長。實現(xiàn)軟停和軟起，消除了電動機硬起動過程中對電網(wǎng)的沖擊。另外操作簡便，省時省力，用戶很滿意。 位能負載條件下的變頻調(diào)速系統(tǒng) 設計必須以實際負載情況為依據(jù)，才能達到節(jié)省投資的目的。如何使電動機、變頻器、制動組件的合理匹配是系統(tǒng)要良好運行的關鍵。礦用 提升機 繞線電機改用變頻調(diào)速方式后，系統(tǒng)具有一定的節(jié)電效果，更重要的是具有柔性化控制，使系統(tǒng)的性能大大提高和機械部份壽命延長。 參考文獻 [1]盧燕 .礦井提升機電力拖動與控制 .北京 :冶金工業(yè)出版社 ,2021 [2]王永華，陳玉國 .現(xiàn)代電氣控制及 plc 應用技術 .北京 :航空航天大學出版社 ,2021 [3]余發(fā)止 .國內(nèi)為礦井提升機的現(xiàn)狀與發(fā)展 .礦井機電 ,1995 年第 3 期 [4]葉 予光 .基于 plc技術的礦井提升機電控系統(tǒng) .機電一體化 ,2021年第 6 期 [5]蔣宏民 .plc 技術在我國礦井交流提升系統(tǒng)中的應用研究 .冶金礦山設計與建設， 1998 年第 4 期 [6]張 紅 巖 . 可 編 程 控 制 器 在 交 流 提 升 機 電 控 中 的 應 用 . 中 州 煤炭 ,2021 年第 4 期 [7]馬建民、趙增玉著，《現(xiàn)代提升機數(shù)字控制系統(tǒng)》，中國礦業(yè)大學出版社， 2021 年 8 月 [8]曾毅等著，《變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設計與維護》，山東科學技術出版社， 1999 年
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