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2017

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09

矿井提升机完整变频电控方案

作者：

　　一、用途及适用规模

　　矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械，，，，，是矿井生产的咽喉，，，，，其运行清静性直接影响着矿井的生产能力和职员、装备的清静。。。。我公司生产的TS—V100型交流变频提升机电控装置适用于交流绕线式异步电念头传动的单绳式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机，，，，，可以与新装置的提升机配套，，，，，也适合对提升机老电控的手艺刷新。。。。

　　电控装备适用于以下使用场合：

　　a.海拔高度不凌驾1000米，，，，，如凌驾这个海拔高度，，，，，元器件在功率、容量方面应按海拔高度的增添，，，，，适当降容使用，，，，，并思量一些元器件的清静爬电距离等的清静参数;

　　b.使用情形温度不高于40℃，，，，，不低于-10℃;

　　c.相对温度不凌驾85%;

　　d.在没有导电灰尘及对金属和绝缘有破损性的气体;

　　e.在无强烈振动、波动的场合;

　　f.没有强磁场作用;

　　g.特殊使用场合必需在定货时提出，，，，，如要求防爆、防水等要求;

　　二、基本结构与手艺参数

　　变频器型号：SVF-EV系列;

　　控制电机型式：交流绕线式异步电念头或鼠笼式异步电念头;

　　控制电机容量：75KW—550KW;

　　电机电压品级：380V、660V、1140V;

　　提升速率显示：0~99.99m/s

　　深度指示显示：0~9999.9m;

　　制动油压显示：0~9.99Mpa;

　　制动正压力显示：0~9999.99KN

　　三、系统主要特点

　　1)提升机的特点，，，，，接纳无速率传感器矢量控制手艺的变频器(SVF-EV系列)对交流电机举行调速，，，，，启动、停车及加减速平稳，，，，，节能、免维护。。。。

　　2)加减速历程0—50HZ平滑调理，，，，，无功攻击较小，，，，，功率因数高;全程无极调速，，，，，无机械攻击，，，，，延伸机械装备使用寿命。。。。

　　3)接纳了全数字速率、电流、位置闭环控制使提升机在恣意速率下运行稳固可靠并坚持较高的运行效率。。。。

　　4)操作和清静保唬护系统选用两套差别设置的三菱公司的FX2N系列PLC，，，，，两套PLC互为冗余控制。。。。主辅PLC之间相互通讯及监视，，，，，操作历程实现双线控制方式，，，，，对提升机运行要害信号(如速率、容器位置、清静、减速过卷等等)均接纳多线制保唬护，，，，，互为监视。。。。

　　5)PLC操作控制系统能完成提升机手动、半自动、磨练、验绳、应急下放重物控制等种种运行方式的控制要求等。。。�？？刂葡低称局ぬ嵘翱诘奈恢糜肴ハ蛑涞木嗬爰疤嵘掷�，，，，，自动选取最大的运行速率，，，，，系统的运行效率。。。。

　　手动运行：司机凭证信号系统情形，，，，，通过速率给定器件主令控制器控制提升机在额定速率以下恣意速率运行，，，，，自动减速、自动准确停车，，，，，同时要受到行程控制器的限制。。。。

　　半自动运行：在半自动运行逻辑具备条件时，，，，，司机凭证系统情形通过按钮开车，，，，，让提升机完成一个提升循环，，，，，并具清静;具有自动选择去向，，，，，确定运行速率等功效，，，，，自动加速、自动减速、自动准确停车。。。。

　　磨练、验绳和下放重物：磨练速率：0.3~0.5m/s。。。。磨练时可手柄(0.3~0.5m/s)或按钮开车(0.5m/s)。。。�？？善局は殖∏樾紊杓瓶刂品绞�。。。。

　　应急控制：在任何运行方式下泛起紧迫情形，，，，，司机通过急停按钮(脚踏开关)实验急停操作;

　　故障开车：在PLC部分控制电路泛起故障情形下，，，，，提升性能实现低速应急开车，，，，，速率<1.0m/s，，，，，并且具有《煤矿清静规程》划定的保唬护;

　　6)具有三条清静保唬护回路，，，，，其中，，，，，软件清静回路两条、硬件清静回路一条，，，，，要害环节接纳三重或多重保唬护，，，，，好比过卷、超速等。。。。多条清静保唬护回路之间相互冗余，，，，，包管矿山装备的高效、清静运转。。。。轻重故障具有声、光报警或预告警。。。。清静回路执行继电器为双继电器。。。。

　　7)各子系统通过网络举行数据和信号交流实现网络化集散控制，，，，，使整个系统的外接线大宗镌汰，，，，，整个电控系统的外部连线少于100芯，，，，，节约了装置工期及用度。。。。

　　8)系统具有远程诊断功效，，，，，通过电话网络对本提升机电控系统的各个输入口、输出口及中心参量举行视察、剖析，，，，，能够在较短的时间内确定故障的原因并找到响应的解决步伐，，，，，有利于现场使用职员的手艺相同以及快速地处理故障问题。。。。

　　9)接纳须要的硬件、软件的搞滋扰步伐(隔离、滤波、合理的结构及布线)，，，，，确保整个系统不受电磁滋扰、供电电源的滋扰，，，，，并对其它装备不爆发危害性的滋扰。。。。

　　10)经由优化设计，，，，，使装备的性能越发强盛，，，，，硬件包括接线越发整齐，，，，，如原理由继电器举行隔离的线路由光电隔离完成，，，，，使继电器数目镌汰到最少的须要水平。。。。

　　11)控制台结构形式:喷塑面板、�？？榛榧⒆楹鲜浇峁�，，，，，雅观并且便于维修;柜体颜色;浅陀灰;控制台为全密闭，，，，，防护品级高于IP54。。。。

　　12)针对极端情形下的液压制动失效，，，，，具备自动和被动清静保唬护相连系的多重保唬护步伐;

　　●作为自动清静保唬护手段之一，，，，，可提前发明事故隐患。。。。接纳压力传感器对液压系统的油路情形举行动态检测，，，，，检测值举行PLC，，，，，并可以显示出出油路回油情形，，，，，防止由于出油、回油及油路梗塞的情形。。。。

　　●具有零速电气清静抽动保唬护功效：作为被动清静保唬护手段，，，，，在知足《煤矿清静规程》要求的条件下，，，，，当泛起清静制动时，，，，，同时具有电气清静制动功效，，，，，在零速电气清静抽动的作用下，，，，，提升窗口会往较重的偏向作脉动式向下滑行。。。。阻止故障扩大，，，，，最洪流平地减小故障损失。。。。

　　13)清静保唬护分为三类：

　　第一类，，，，，严重故障：连忙断开清静回路实验清静制动。。。。

　　第二类，，，，，较严重故障：先减速到1m/s后实验清静制动，，，，，但若是爆发第一类故障连忙实验清静制动。。。。

　　第三类，，，，，轻故障：允许一次开车，，，，，本次运行竣事后不维修睦不可再次开车;

　　第一类严重故障包括：等速过速、限速过速、包络线超速、爬行段超速、崎岖压电源故障、过流、变频器故障、错向、PLC故障、过卷、急停操作、网络通讯故障、操车联锁、两套测速组件同时损坏、井筒开关失灵、主回路失压、速率较量过失、残压高、电机温度过高等;

　　第二类故障包括：机械实验指示器失效、松绳保唬护、编码器位置误差过大、制动油路故障(油压过高、梗塞)、闸瓦磨损、主回途经压或接地或欠压等等;

　　第三类故障：1 只测速组件损坏、润滑温度高、润滑油压高/低、电机温度报警、弹簧疲劳、闸盘偏摆、风机失压等等。。。。

　　14)优异的拖动性能

　　●接纳滤波步伐，，，，，谐波电流较小，，，，，知足GB/T14549国标要求。。。。

　　●可调斜率的加减速率给定值设定。。。。

　　●超支防攻击控制(“S”化曲线给定)，，，，，在启动制动的历程中使用钢绳振动最小，，，，，加减速率转变率(限制钢丝绳振动的攻击限制值)≤0.4m/s²

　　●预置起动力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，，，，，防止起动时容器倒转。。。。

　　●预置停擎置力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，，，，，防止停车时容器倒转。。。。

　　●具有过电流、堵转、过速、绝缘检测等几十种完善的保唬护。。。。

　　●接纳变频适量控制手艺，，，，，现实速率紧跟预定速率转变，，，，，速率图从等速段向减速段、减速段向爬行段过渡的平滑性好，，，，，与直流电念头的矿井提升机相比，，，，，具有理优的调速性能。。。。

　　●启动力矩可达150%，，，，，通过力矩赔偿，，，，，在这基础上还可增添30%—50%额定力矩，，，，，因此重载零速启动平稳，，，，，这是现有同类手艺所不具备的特征。。。。

　　●具有很好的堵转特征，，，，，堵转电流可以随意设定，，，，，并且现实电流值不会凌驾设定值;

　　●具有强盛的内部软件故障以及外部线路故障的诊断功效，，，，，在诊断到故障的情形下，，，，，装置首先自动阻止事情，，，，，防止故障进一步扩大，，，，，同时举行准确的故障报警。。。。

　　四、系统功效

　　1.控制功效

　　a.凭证提升工艺控制要求及信号系统发出的信号指示，，，，，控制提升机的启动、运行、减速，，，，，停车等历程，，，，，运行平稳可靠。。。。

　　b.实现提升机的半自动或手动运行，，，，，知足提升机控制工艺要求及种种清静联锁保唬护的要求;

　　c.实现提升机的行程监视和位置闭环控制，，，，，具有完善的深度、速率显示及控制功效。。。。

　　d.实现提升机事情的PLC控制，，，，，硬件设置简朴，，，，，编程无邪，，，，，调试利便且维护量小，，，，，系统新闻性能好，，，，，具有优异的闭环性能。。。。

　　e.设计越发合理，，，，，机电配合越发协调，，，，，整机可靠性高。。。。

　　f.提高了矿井提升机运行的清静可靠性和控制手艺的水平，，，，，对降低装备的故障率，，，，，提高生产效率，，，，，减轻操作职员的劳动强度施展着主要的作用。。。。

　　2.清静保唬护及联锁功效

　　清静回路闭锁了提升机的运行条件，，，，，只有当外部装备运行正常，，，，，具备开车条件后，，，，，才允许提升机运转;清静回路闭锁了提升机的所有重故障保唬护信号，，，，，故障一旦爆发，，，，，提升机连忙举行紧迫抽动;关于提升系统泛起的轻故障，，，，，允许完本钱次提升，，，，，待扫除故障后，，，，，提升机方可继续运行。。。。

　　3.完善的综合后备保唬护功效

　　a.使用双路光电编码器实现对提升机的运行速率及位置的数字化检测和控制，，，，，提高系统的控制精度及可靠性。。。。

　　b.清静回路双冗余，，，，，至少有一起清静回路，，，，，一起硬件清静回路。。。。

　　c.PLC部分检测电路泛起故障无法用PLC开车的情形下，，，，，可以应急举行低速浅易开车并具有须要的清静保唬护。。。。

　　d.一起速率及深度检测有问题而另一起正常的情形下，，，，，可以用PLC举行限速开车。。。。

　　e.自动发出位置信号，，，，，如减速、停车、定点、过卷信号等，，，，，主要的点如减速点、过卷进等有两路以上配合起作用。。。。

　　f.有深度指示器失效保唬护、运行偏向过失保唬护、松绳保唬护或钢绳滑动保唬护、减速检测保唬护。。。。

　　g.速率、深度有完全自力的两路，，，，，并举行相互较量，，，，，较量时间距离不大于1秒，，，，，速率、深度值不准确的情形下，，，，，会接纳须要的阻止事故扩散的步伐。。。。

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