2022年kW提升机交流控制系统设计方案.docx

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1、精品学习资源本科毕业设计文献综述350kW 提升机沟通把握系统设计院（系、部）名 称： 机电工程学院专 业 名 称 ： 电气工程及其自动化学 生 姓 名 ：学 生 学 号 ：欢迎下载精品学习资源指 导 教 师 ：2021 年 5 月 2 日河北科技师范学院教务处制欢迎下载精品学习资源国内外提升机争论状况近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的进展， 而且两者相互促进，相互提高；起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来显现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机；上世纪七十岁月西门子制造矢量把握的交始终一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的

2、技术时代已经到来；1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国Monopol 矿问世， 1988年由MAVGHH 制造的机电一体的提升机 习惯称为内装电机式 在德国 Romberg 矿产生了，这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机；在提升机机械和电气传动技术飞速进展的同时，电子技术和运算机技术的进展，使提升机的电气把握系统更是日新月异；早在上世纪七十年代，国外就将可编程把握器 PLC应用于提升机把握；上世纪八十岁月初，欢迎下载精品学习资源运算机又被用于提升机的监视和治理；运算机和PLC的应用，使提升机自动化水平、安全、牢靠性都达到了一个新的高度，并供应了新的、现代化 的治理

3、、监视手段；特别要强调的是，此时期在国外著名的提升机制造公 司，如西门子、 ABB 、ALSTHOM 都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全爱惜和监控装置，使安全爱惜性能又有了新的提高；就在国外科学技术突飞猛进进展的时候，我国提升机电控系统很长时间都处于落后的状况；直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数仍是转子回路串金属电阻的沟通调速系统，设备陈旧、技术落 后；国产提升机安全性、牢靠性差，在关键部位上下两井口减速区段没有配套的有效的速度监视装置，就提升机把握技术而言，照旧是陈旧的， 和国外相比，我们存在很大的差距；矿井提升系统的类型很多 2，按被提升对象分：主井提升、副井

4、提升；按井筒的提升道角度分：竖井 如图1.1所示为竖井井架设备 和斜井； 按提升容器分：箕斗提升、笼提升、矿车提升；按提升类型分：单绳缠绕 式和多绳摩擦式等；我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多绳摩擦 式；我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井 提上升度较浅，煤矿用提升机较多，其他矿如金属矿、非金属矿 就较少；因此在 20世纪60岁月开头单绳缠绕式矿井提升机接受较多；目前我国提升机 90%以上均接受沟通绕线式异步电动机的拖动方式，其电控系统用于单绳缠绕式提升机的有 TKD 系列，多绳磨擦式提升机的有JKM 、幻J系列；这几种提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行

5、起动和调速；串电阻调速是一种恒转矩调速方法转子功率的损耗随着串入的电阻的增大而增大；尽管转子串电阻调速方法很不经济，低速特性也很软，稳固性差，但是由于这种调速方法比较简洁易行，起动转矩较大在拖动起重机等中、小容量的绕线式异步电动机中仍然应用广泛；20世纪80岁月，我国从瑞典、西德等国引进多套晶闸管直流电动机把握系统；直流电动机传动有两种电控系统，一种为直流发电机直流电 动机机组，另一种为晶闸管直流电动机系统；我国自己生产的晶闸管 直流电动机把握系统应用于 20世纪90岁月；这种把握系统的优点是：体积小、重量轻、占地面积小；基础省、安装便利、建筑费用低；无齿轮传动欢迎下载精品学习资源部分不需要减

6、速器 、总效率高、电能消耗少；单机容量大，适用范畴广；调速平稳、调速范畴广、调速精度高；易于把握，能实现自动化，安全牢靠；节约电能；矿井提升机对安全性、牢靠性和调速性能的特别要求，使得提升机电控系统的技术水平在确定程度上代表一个企业或国家的传动把握技术水 平；比较国内外矿用提升机系统，具体来说国外矿井提升机在电控方面的应用特点有以下几个方面：l提升工艺过程微机把握提升工艺过程大都接受微机把握，由于微机功能强，使用灵敏，运算速度快，监视显示易于实现，并具有诊断功能，这是接受模拟把握无法实现的；2) 提升行程把握提升机的把握从本质上说是一个位置把握，要保证提升容器在预定地点精确停车，要求精确度高，

7、目前可达到2cm；接受微机把握，可通过采集各种传感信号，如转角脉冲变换、钢丝绳打滑、井筒、滚筒及钢丝绳 磨损等信号进行处理，运算出容器精确的位置而施以把握和爱惜；一般过 程把握用微机作监视，行程把握也接受单独下位机完成；3) 提升过程监视提升过程监视与安全回路一样，是现代提升机把握的重要环节；提升 过程接受微机主要完成如下参数的监视：a、提升过程中各工况参数 如速度、电流 监视； b、各主要设备运行状态监视； c、各传感器 如位置开 关、停车开关 信号的监视；使各种故障在显现之前就得以处理，防止事故的发生，并对各被监视参数进行储备、保留或打印输出；甚至与上位机联 网，合并于矿井监测系统中；4)

8、 安全回路安全回路是指提升机在显现机械、电气故障时把握提升机进入安全爱惜状态的极为重要的环节；为确保人员和设备的安全，对不同故障一般采 用不同的处理方法；安全回路极为重要，它是爱惜的最终环节之一，英、 德几家公司都接受两台 PC微机构成安全回路，使安全回路具有完善的故障监视功能，无论是提升机仍是安全回路本身出项故障时都能精确地实施安欢迎下载精品学习资源全制动；而在电力拖动方面，近几年国外显现了不少新拖动方式，交一交变频供电方式就 是最有前途的一种； 20世纪 80岁月西欧一些工业先进国家将沟通变频调速技术应用于提升机，有代表性的是 ABB 公司；我国在 20世纪 90岁月也引进了沟通变频调速提

9、升机把握系统；变频调速方式类似于它励直流电动机取得很宽的调速范畴、很好的调速平滑性和有足够硬度的机械特性，在提升机应用中显示了其特别的优势；本文内容及争论意义争论内容当前国内提升机电控绝大多数仍是转子回路串电阻分段把握的沟通绕线式电机继电器接触器系统，设备陈旧、技术落后；而且这种把握方式存在着很多的问题 3：l转子回路串接电阻，消耗电能，造成能源铺张；2) 电阻分级切换，为有级调速，设备运行不平稳，简洁引起电气及机械冲击；3) 继电器、接触器频繁动作，电弧烧蚀触点，影响接触器使用寿命， 修理成本较高；4) 沟通绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题，简洁引起设备事故；5) 电动机依靠转子电阻获得

10、的低速，其运行特性较软；6) 提升容器通过给定的减速点时，由于负载的不同，而将得到不同的减速度，不能达到稳固的低速爬行，最终导致停车位置不准，不能正常装卸载；上述问题使提升机运行的牢靠性和安全性不能得到有效的保证；因此，需要研制更加安全牢靠的把握系统，使提升机运行的牢靠性和安全性 得到提高；在提升机把握系统中应用运算机把握技术和变频调速技术，对 原有提升机把握系统进行升级换代；就运算机技术在工业现场应用情形而 言，可编程把握器 PLC 是目前作为工业把握最理想的机型，它是接受运算机技术、依据事先编好并储存在运算机内部一段程序来完成设备的操作控 制；接受 PLC把握，硬件简洁、软件灵敏性强、调试

11、便利、爱惜量小，欢迎下载精品学习资源提升机系统把握传动系统转矩把握提升系统PLC技术己经广泛应用于各种提升机把握，协作一些提升机专用电子模块组成的提升机把握设备，可供把握高压带动力制动或低频制动，单、双机拖动等；操作、监控和安全爱惜系统选用可编程把握器；主控运算机应用软件能完成提升机自动、半自动、手动、检修、低速爬行等各种运动方式的把握要求；图 1-2 矿用提升机变频调速把握系统而在PLC电控系统的基础上协作变频调速装置，运用现在先进的矢量把握技术，不但适合提升机运行工艺的要求，仍将解决整套提升机系统的电力拖动方面的一系列问题；变频装置取代复杂的串联电阻切换装置，对提升机运行速度曲线、转矩大小

12、的要求都由变频器来完成，简化了把握操作流程，提高了把握精度；1.4.2 争论意义在调研中发觉，目前国内各大煤矿的矿井提升机系统的调速方案大多接受继电器接触器把握的转子串电阻调速；该方案耗能大，占地面积大， 已不能适应现代矿业进展的需要；因此有必要对其调速方案进行改造；在广泛考察现行的变频调速方案后，本文提升机系统把握单元接受目前工控适用的可编程把握器来把握 4，具有编程简洁和把握牢靠性高的优点；电力拖动系统中，选用先进的变频传动装置，运用先进的矢量把握技术，优化了调速系统的性能，这一把握方法目前仍为现代沟通调速的重要争论方向之一；接受先进的工业运算机、现场总线和工业自动化技术，依据结构标准化、

13、产品系列化、性能现代化、体积小型化的原就，研制生产适合矿井提升机电控设备是进行技术改造和新建矿井设备选型的理想选择；使用上位机监控系统，接受组态模式，实现良好的人一机对话；实时监控提升机的欢迎下载精品学习资源运行状态，上位机动态模拟显示及故障闭锁；可进行故障报警、数据查 询、报表打印；记录提升钩数以及每班、每日、每月、每年的提升量累 计；故障声光指示、记忆及部分传感器上位机的紧急处理；为保证提升设备无事故，在提升设备有可能显现故障的各个重要环节上，设置双回路系统，并在系统的各个环节上设有各种检测、把握、自诊断以及记录和爱惜装置如负载、速度、加减速、产量、运行时间等记录；本文从解决实际矿井提升系统存在的问题动身，对传统的调速方案进行了把握方式的革新和数字化改造，降低了成本，提高了把握精度，加强了系统稳固性；说明本文所提出的设计方案具有有用价值；适用、经济、高效、牢靠是本文提升机系统设计的追求目标；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源欢迎下载