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kt09015張村礦2[1]5m絞車280kw防爆變頻電控系統(tǒng)用戶手冊-展示頁

2024-09-17 00:08本頁面
  

【正文】 統(tǒng)在當時的技術(shù)條件下確實解決了對井下絞車電控系統(tǒng)的防爆需要。這種防爆電控系統(tǒng),在防爆電機的轉(zhuǎn)子上串聯(lián)防爆電阻,通過逐級投入或切除電阻來達到調(diào)速目的。 2. 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的絞車電控系統(tǒng) (俗稱“電絞” ): 由于國家對安全生產(chǎn)的重視,根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定,在 高瓦斯及高煤塵的工作環(huán)境,要求采用防爆的絞車電控系統(tǒng)。河南瑞平公司 礦 絞車 280kW 防爆變頻電控 系統(tǒng) 用 戶 手 冊 (2020097) 唐山開誠電器有限責任公司 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本: 07092020 i 目 錄 第一篇:絞車電控系統(tǒng) 第 一章 序言 一、 防爆絞車系統(tǒng)發(fā)展簡史 1 1. 沒有控制系統(tǒng)的絞車 1 2. 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的絞車電控系統(tǒng) 1 3. 防爆液壓絞車系統(tǒng) 2 二、 全數(shù)字防爆四象限變頻絞車電控系統(tǒng) 3 第二章 基礎(chǔ)及術(shù)語 一、 術(shù)語和基礎(chǔ)知識 5 1. 異步 電動機的轉(zhuǎn)速 6 2. “交 直 交”變頻器 6 3. IGBT 6 4. IPM 6 5. PWM 7 6. 正弦波 PWM 控制 7 7. 矢量控制 7 8. 電機正反轉(zhuǎn)的變頻實現(xiàn) 7 9. 負力運行 8 10. 電氣制動 9 11. 動力制動 (直流制動 ) 9 12. 能耗制動 10 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本: 07092020 ii 13. 可控整流 10 14. AFE 技術(shù) 10 15. 回饋制動 10 16. 二級制動 11 17. 二級制動解除 12 18. 速度圖 12 二、 基本參數(shù) 12 三、 系統(tǒng)構(gòu)成 13 1. 傳動系統(tǒng) 13 2. 控制系統(tǒng) 14 四、 主要保護 15 1. 立即安全制動故障 15 2. 先電 氣制動、后安全制動故障 16 3. 完成本次開車后、不允許再次開車故障 16 第三章 操作說明 一、 早班準備 17 二、 操作 準備 17 三、 正常操作 17 1. 手動開車 17 2. 檢修方式 18 3. 應急方式 18 4. 深度復位 19 5. 閘檢修 19 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本: 07092020 iii 6. 試驗方式 20 第四章 故障處 理及 系統(tǒng)維護 一、 保護引起的故障處理 ) 22 1. 變頻器電源未合 22 2. 硬件上 (下 )過卷 22 3. 硬件過卷 22 4. 軟件上 (下 )過卷 22 5. 軟件過卷 23 6. 等速超速 23 7. 定點超速故障 23 8. 手動緊停故障 23 9. 軸編碼器故障 24 10. 殘壓過高故障 24 11. 液壓站油壓過 高故障 24 12. 變頻器故障 24 13. 變頻器失控故障 24 14. 主電機過流故障 25 15. 主電機堵轉(zhuǎn)故障 25 16. 斷軸故障 25 17. 傳動系統(tǒng)故障 25 18. PLC 停止 25 19. 錯向保護故障 26 20. 緊停故障 26 21. PLC 緊停 26 唐山開誠電器有限責任公司 目錄 版本: 07092020 iv 22. 硬件緊停 27 23. 閘 瓦磨損故障 27 24. 機械系統(tǒng)溫度過高 27 25. 液壓站油溫過高故障 28 26. 溫度過高故障 28 二、 設備故障常見問題解決 28 1. 絞車可以向一個方向正常運行,而向反方向運行時速度無法提升 28 2. 編碼器故障 28 3. 變頻器提示“ RLY OPEN”,絞車電控系統(tǒng)指示正常但卻不能開車 29 4. 變頻器 故障 30 三、 使用維護 30 第二篇:變頻調(diào)速裝置 (傳動系統(tǒng) ): 一、 注意事項 33 二、 參數(shù)設定 35 三、 故障 分析處理 38 第三篇:技術(shù)支持及聲明: 一、 技術(shù)支持 43 二、 聲明 43 唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦- 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本: 07092020 1 第一篇:絞車電控系統(tǒng) 第 一章 序言 一、 防爆 絞車系統(tǒng)發(fā)展 簡 史: 全國煤礦井下安裝有上萬部 交流 提升機 (以下簡稱絞車 ),從控制系統(tǒng)分析,主要有以下幾種系統(tǒng),而這幾種系統(tǒng)又代表了我國絞車電控系統(tǒng)的發(fā)展 歷史。 1. 沒有控制系統(tǒng)的絞車: 隨著《安全生產(chǎn)法》及《煤礦安全規(guī)程》的頒布 及施行 ,此類絞車在井下提升領(lǐng)域已經(jīng)很少了,主要是應用在 55KW 以下的小卷筒小功率的調(diào)度絞車或臨時提升物料的絞車。 此時,大量的采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的電控系統(tǒng)被我國的煤礦廣泛應用。 該系統(tǒng)的雙線制 保護是通過增加測速發(fā)電機或自整角機測量速度,由此速度信號而形成的后備保護系統(tǒng)來實現(xiàn),也有個別的是采用軸編碼器來進行測速的。但其缺點也是尤其明顯的: 唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦- 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本: 07092020 2 ? 失爆 :由于在調(diào)速及制動過程中,防爆電阻 消耗 大量 的能量,導致防爆電阻箱過熱而使得防爆箱變紅、變形, 不僅增加了系統(tǒng)的維護量,更為嚴重的是 形成失爆,為煤礦井下帶來安全隱患。 ? 占用空間大 :在此系統(tǒng)中, 大量防爆電阻的投入,而占用了 大面積的井下硐室,增加了車房硐室開拓的費用和難度。 ? 無法實現(xiàn)控制的雙線制 。 液壓絞車系統(tǒng)采用一臺或兩臺油泵驅(qū)動液壓系統(tǒng),然后通過液壓系統(tǒng)來驅(qū)動液壓馬達,由液 壓馬達直接驅(qū)動卷筒,實現(xiàn)提升,這樣可以通過控制液壓系統(tǒng)中液壓油的流量來控制提升機的速度。 該系統(tǒng)不需要減速機直接驅(qū)動卷筒,因此簡化了主機系統(tǒng),故成本較低,又很好的解決了原來電絞的缺點。 ? 故障率 高 :由于液壓馬達長期運行,故其故障率非常高,因此維護費用及維護時間給用戶造成損失。 ? 過載能力差 :液絞系統(tǒng)的過載能力比較 差,因此在設計上往往加大安全系數(shù),增加用戶的投資。 在變頻絞車電控系統(tǒng)中,以 防爆 四象限變頻器為主要拖動設備,通過雙 PLC 數(shù)字控制技術(shù),實現(xiàn)《煤安規(guī) 程》中規(guī)定的絞車雙線制保護及控制。 ? 雙線制保護 :由于采用一條硬件安全電路和兩條軟件安全電路相互冗余,使得系統(tǒng)更加安全可靠。 當其中一個 PLC 系統(tǒng)發(fā)生故障時,另一個 PLC系統(tǒng)仍可投入進行應急開車,最大程度的給用戶減少損失。 ? 節(jié)能效果明顯 :系統(tǒng)將再生能量 通過 四象限變頻調(diào)速裝置回饋電網(wǎng),采用 AFE 自換向技術(shù)保持回饋電流與電網(wǎng)電壓的反相位,真正實現(xiàn)回饋制動。 因為當轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達到電動機的同步轉(zhuǎn)速時其轉(zhuǎn)子繞組將不再切割定子旋轉(zhuǎn)磁場,因此轉(zhuǎn)子繞組中不再產(chǎn)生感應電流,也不再產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 異步電動機的同步轉(zhuǎn)速由電動機的磁極對數(shù) (極對數(shù) )和電源頻率所決定。 因為電動機出廠之后,電動機的極對數(shù) 一般 就不能再改變了,因此調(diào)節(jié)電動機的電源頻率即可達到調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速的目的。 “交 直 交”變頻器首先通過三相全波 整流將交流電源整流成直流,然后通過開關(guān)元件將直流逆變 工 成交流, 實現(xiàn)對輸出電源的頻率的控制。由于它集功率 MOSFET 和功率晶體管的優(yōu)點于一身,具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快等特點。目前的 IPM 一般采用 IGBT 作為功率開關(guān)器件,通過光耦接收信號后對 IGBT 進行驅(qū)動,并同時具有過電流唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦- 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本: 07092020 7 保護,過熱保護,以及驅(qū)動電源電壓不足時的保護等保護功能。 5. PWM(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制 )控制 :是在逆變電路部分同時對輸出電壓 (電流 )的幅值和頻率進行控制的控制方式。 6. 正弦波 PWM 控制 :指的是改變 PWM 輸出的脈沖寬度,使輸出電壓的平均值接近于正弦波。 7. 矢量控制 : 其基本思想是將異步電動機的定子電流分為產(chǎn)生磁場的電流分量 (勵磁電流 )和與其相垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量 (轉(zhuǎn)矩電流 )并分別加以控制。 矢量控制方式使對異步電動機進行高性能的控制成為可能。 8. 電機正反轉(zhuǎn)的變頻實現(xiàn): 利用普通的電網(wǎng)電源運行的交流拖動系統(tǒng),為了實現(xiàn)電唐山開誠電器有限責任公司 謝一礦- 320 交通井、進風井防爆變頻絞車 版本: 07092020 8 動機的正反轉(zhuǎn)切換,必須利用開 關(guān) 等裝置對電源進行換相切換。 此外,對在電網(wǎng)電源下運行的電動機進行正反轉(zhuǎn)切換時,如果在電動機尚未停止時進行相序的切換,電動機內(nèi)將會由于相序的改變而流過大于起動電流的電流,有燒毀電動機的危險,所以通常必須 等電動機安全停下來之后才能夠進行換相操作。 對于利用普通的電網(wǎng)電源運行的交流拖動系統(tǒng)來說,由于電動機的起動電流較大并存在著與起動時間成正比的功率損耗,所以不能使電動機進行高頻度的起停運轉(zhuǎn)。 9. 負力運行 :絞車在重物下放以及重物上提的減速段,電機的給定的轉(zhuǎn)速均小于實際轉(zhuǎn)速,故此時提升機均處于負力運行狀態(tài)。 對于變頻器控制的電機而言,其在負力運行時,變頻器的直流母線電壓將上升。而變頻器則可以利用自己的制動回路將這部分能量以熱能消耗或回饋給供電電網(wǎng),并形成電氣制動。但是也應該注意到,由于在靜止狀態(tài)下電氣制動并不能使電動機產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩,所以在絞車系統(tǒng)中還必須采取相應的措施,例如和機械盤形制動器 (盤形閘 )同時使用。 11.
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