畢業(yè)設(shè)計(jì)--- 煤礦主井提升電控系統(tǒng)改造

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書</p><p>　　任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）開始日期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： 平煤四礦主井提

2、升電控系統(tǒng)改造 </p><p>　　A·編制設(shè)計(jì) </p><p>　　B·設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文）

3、 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄</p><p>　　日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 平煤四礦主井提升電控系統(tǒng)改造 </p><p>　　專題（論文）題目：

4、 </p><p>　　答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評定，給予學(xué)生 朱夢華 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績?yōu)?。</p><p>　　答辯委員會(huì) 人，出席

5、 人</p><p>　　答辯委員會(huì)主任（簽字）： </p><p>　　答辯委員會(huì)副主任（簽字）： </p><p>　　答辯委員會(huì)委員：

6、 ， ， ，</p><p>　　， ， ， </p><p>　　， ， ， </p><p><b>　　目 錄</b&g

7、t;</p><p><b>　　前 言6</b></p><p><b>　　第1章 引言7</b></p><p>　　1.1四礦簡介及概述8</p><p>　　1.2四礦的生產(chǎn)能力及發(fā)展前景9</p><p>　　1.3四礦企業(yè)文化建設(shè)9</p>

8、<p>　　1.4主要技術(shù)參數(shù)10</p><p>　　第2章 礦井提升機(jī)組成發(fā)展?fàn)顩r11</p><p>　　2.1礦井提升機(jī)的組成12</p><p>　　2.2礦井提升機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展意義12</p><p>　　2.3礦井提升機(jī)的研究意義13</p><p>　　第3章 礦井提升控制系

9、統(tǒng)的組成13</p><p>　　3.1采用新型電力電子器件及設(shè)備14</p><p>　　3.2智能性全數(shù)字交流主控臺15</p><p>　　3.3智能型高壓換向切換柜16</p><p>　　3.4智能型可控硅調(diào)速柜16</p><p>　　3.5高壓饋電開關(guān)柜16</p><p&

10、gt;　　3.6 低壓電源柜和附件17</p><p>　　3.6.1 低壓電源柜17</p><p>　　3.6.2 軸編碼器17</p><p>　　3.6.3 力變送器17</p><p>　　3.6.4 位置開關(guān)17</p><p>　　第4章 提升機(jī)電控系統(tǒng)組成及作用19</p>&

11、lt;p>　　4.1安全保護(hù)回路19</p><p>　　4.2測速回路20</p><p>　　4.3控制回路20</p><p>　　4.4輔助回路20</p><p>　　第5章 提升系統(tǒng)的起動(dòng)和制動(dòng)方式21</p><p>　　5.1主井提升系統(tǒng)的起動(dòng)方式21</p><p

12、>　　5.2制動(dòng)方式22</p><p>　　5.2.1機(jī)械制動(dòng)22</p><p>　　5.2.2電氣制動(dòng)22</p><p>　　5.3電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式27</p><p>　　5.4反接制動(dòng)28</p><p>　　第6章 液壓傳動(dòng)29</p><p>　　6.1液壓傳動(dòng)

13、的工作原理及組成29</p><p>　　6.1.1液壓傳動(dòng)的工作原理29</p><p>　　6.1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成29</p><p>　　6.2液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)29</p><p>　　6.2.1液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)29</p><p>　　6.2.2液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)30</p><p

14、>　　6.3液壓油的主要性質(zhì)30</p><p>　　第7章 安全保護(hù)31</p><p>　　第8章 電氣設(shè)備的維護(hù)和故障處理32</p><p>　　8.1電氣設(shè)備的維護(hù)32</p><p>　　8.2主電動(dòng)機(jī)的維護(hù)33</p><p>　　8.3高壓換向柜的使用與維護(hù)36</p>

15、<p>　　8.4硅加速柜故障分析及處理37</p><p><b>　　致 謝39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　引 言 </b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)在內(nèi)容選材上，本著源于現(xiàn)場技術(shù)應(yīng)用，又

16、服務(wù)于現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用的原則，以現(xiàn)場技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，重點(diǎn)分析了原有提升系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)，并且結(jié)合當(dāng)代控制新技術(shù)和新設(shè)備對原有的提升機(jī)控制系統(tǒng)提出了改造方案。通過完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提升不僅可以鞏固本課程知識，了解提升機(jī)系統(tǒng)，還培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對煤礦的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號、設(shè)計(jì)說明書等方面的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　主井提升系統(tǒng)是煤礦礦井下生產(chǎn)系

17、統(tǒng)和地面廣場相連接的樞紐，是礦山運(yùn)輸?shù)难屎?，礦井提升設(shè)備是一大型的綜合機(jī)械——電器設(shè)備。其成本和耗電量比較高，所以在新礦井的設(shè)計(jì)和老礦井的改建設(shè)計(jì)中，確定合理的提升系統(tǒng)時(shí)，必須經(jīng)過多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合礦井的具體條件，保證提升設(shè)備再造型和運(yùn)輸兩個(gè)方面都是合理的，及要求礦井提升設(shè)備具有經(jīng)濟(jì)性。因此，礦井提升設(shè)備在礦山生產(chǎn)的全過程中占有及其重要的地位。本次設(shè)計(jì)是關(guān)于四礦主井提升機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造，主要介紹了提升系統(tǒng)的組成，動(dòng)力制動(dòng)、技術(shù)參

18、數(shù)、電機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、以及高壓開關(guān)柜的選擇和變壓器的保護(hù)。本設(shè)計(jì)主要貫徹國家的各項(xiàng)方針政策，遵照有關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。</p><p>　　本人通過此次設(shè)計(jì)能綜合的運(yùn)用所學(xué)知識，分析和解決煤礦提升機(jī)方面的技術(shù)問題，鞏固和擴(kuò)展知識領(lǐng)域，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及自己的獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識和以后要獨(dú)立工作的能力，為以后的工作打下更好的基礎(chǔ)。</p><p>　　雖然對本次設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，但由于本人實(shí)踐不

19、足水平有限，在設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和遺漏的地方，懇請各位老師給予批評指正。</p><p>　　第1章 四礦簡介及概述</p><p><b>　　圖1-1 四礦</b></p><p><b>　　1.1四礦簡介</b></p><p>　　平煤股份四礦位于擂鼓臺山下,　距市中心6公里, 市北環(huán)路橫

20、穿礦區(qū), 公路、鐵路四通八達(dá)，交通便利。職工總數(shù) 6200 人, 固定資產(chǎn)原值1.926億元，是平頂山天安煤業(yè)股份有限公司大型骨干礦井之一。 　　 該礦1955年11月破土動(dòng)工，1958年8月1日正式投產(chǎn)。六十年代初, 英雄的四礦人發(fā)揚(yáng)自力更生、艱苦奮斗的創(chuàng)業(yè)精神,建成全國4個(gè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化“樣板礦”之一。黨的十一屆三中全會(huì)給四礦注入了生機(jī)和活力,譜寫了礦</p><p>　　區(qū)發(fā)展和建設(shè)的新篇章， 1985年12

21、月二水平建成投產(chǎn)，年設(shè)計(jì)能力由60萬噸增加到 120萬噸。進(jìn)入九十年代以來，該礦大力實(shí)施“科技興礦”戰(zhàn)略，企業(yè)步入了快速發(fā)展的新階段，實(shí)際年生產(chǎn)能力達(dá)到180萬噸以上，經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng)，礦井面貌渙發(fā)出勃勃生機(jī)。 該礦堅(jiān)持走“以煤為本、多種經(jīng)營、綜合發(fā)展”的道路，非煤產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，重點(diǎn)項(xiàng)目有矸石熱電廠、砌塊水泥廠、磁化肥廠、標(biāo)準(zhǔn)件廠等20多個(gè)廠點(diǎn)，從業(yè)人員2500人，資產(chǎn)總額達(dá)6718萬元，成為企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要支柱。 　　 近年來，隨

22、著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的逐步建立，四礦堅(jiān)持內(nèi)抓管理，外拓市場，經(jīng)過全礦干部職工的共同努力，在煤炭市場持續(xù)疲軟、煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益普遍下滑的情況下,連年超額完成上級下達(dá)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),科技教育、生活衛(wèi)生、文化體育、思想政治工作和精神文明建設(shè)都取得了顯著成績。企業(yè)先后被國家煤炭工業(yè)局、中煤企協(xié)命名為“中國煤炭工業(yè)一級企業(yè)”、“行業(yè)一級高產(chǎn)高效礦井”，被河南省委、省政府及省經(jīng)貿(mào)委授予“文明單位”、“優(yōu)秀思想政治工作企業(yè)”、“五好煤礦”、“企業(yè)管

23、理達(dá)標(biāo)先進(jìn)單位”等一系列榮譽(yù)稱號。 　　 輝煌的成就預(yù)示著更加輝煌的未來。在千年</p><p>　　1.2四礦的生產(chǎn)能力及發(fā)展前景</p><p>　　該礦礦井井田面積7.5平方公里,可采儲量5160.7萬噸,可采煤層3組8層,各煤層賦予條件較好,地質(zhì)構(gòu)造比較簡單。一水平開采的丁、戊組煤層屬1/3焦混煤, 灰分24～28%，發(fā)熱量5200～5500大卡， 廣泛用于電力、建材等行業(yè)；二水

24、平開采的己組煤屬肥煤，灰分16～24%，發(fā)熱量5500大卡以上， 是冶金、煉焦的理想燃（原）料。多年來，該礦堅(jiān)持質(zhì)量第一、用戶至上的營銷方針，建立、健全井上下全員、全方位、全過程的質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)體系,產(chǎn)品暢銷華東和中南五省,幅射廣東、廣西、福建等省市，在用戶中一直享有良好信譽(yù) 。</p><p>　　1.3四礦企業(yè)文化建設(shè)</p><p>　　2011年黨委工作總體思路</p>

25、<p>　　以十七大精神為指導(dǎo)，踐行科學(xué)發(fā)展觀，站在更高層次謀劃企業(yè)發(fā)展，充分發(fā)揮優(yōu)勢，抓住用好發(fā)展機(jī)遇，走一條軟科學(xué)管理與硬實(shí)力增長相互促進(jìn)，企業(yè)發(fā)展和職工生活統(tǒng)籌兼顧、管理創(chuàng)新與發(fā)展質(zhì)量同步提高的發(fā)展之路，把提升自主創(chuàng)新能力作為調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式的支撐點(diǎn)，改變發(fā)展模式、提高發(fā)展質(zhì)量，初步建成一個(gè)能夠持續(xù)發(fā)展的和諧安康新四礦。</p><p>　　2011年行政工作指導(dǎo)思想</p>

26、;<p>　　堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，認(rèn)真貫徹落實(shí)集團(tuán)公司工作會(huì)議精神，建立共同愿景，拉高發(fā)展標(biāo)桿，改造生產(chǎn)環(huán)節(jié)，優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，深化改革，創(chuàng)新管理，提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)水平，全面打造安全可靠、效益增長、穩(wěn)定有序、生活殷實(shí)的和諧安康新四礦。</p><p><b>　　平煤集團(tuán)十大理念</b></p><p>　　發(fā)展戰(zhàn)略——以精博大，鍛造更強(qiáng)

27、；</p><p>　　企業(yè)精神——忠誠事業(yè)，追求更好；</p><p>　　核心理念——企業(yè)發(fā)展，職工富裕；</p><p>　　企業(yè)作風(fēng)——說實(shí)話，干實(shí)事，求實(shí)效；</p><p>　　管理理念——人人盡責(zé)，事事達(dá)標(biāo)；</p><p>　　安全理念——生命至上，安全為天；</p><p>　

28、　營銷理念——與客戶一起成長；</p><p>　　成本理念——省下一分錢，就增一分利；</p><p>　　人才理念——干好本職工作就是人才；</p><p>　　質(zhì)量理念——質(zhì)量是企業(yè)的命根子。</p><p><b>　　平煤集團(tuán)六大規(guī)范</b></p><p>　　一規(guī)范——標(biāo)準(zhǔn)：依照標(biāo)準(zhǔn)

29、操作；科學(xué)規(guī)范有序；學(xué)習(xí)創(chuàng)新改革；優(yōu)化提升工藝</p><p>　　二規(guī)范——安全：主動(dòng)辨識危害；消滅事故根源；推行OHSMS管理；實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)</p><p>　　三規(guī)范——實(shí)效：按時(shí)上崗工作；嚴(yán)細(xì)勤儉節(jié)約；合理利用工時(shí)；效益優(yōu)先把握</p><p>　　四規(guī)范——清潔：清除雜物垃圾；整潔美化場地；注重個(gè)人儀表；裝束合適得體</p><p>

30、;　　五規(guī)范——整理：設(shè)備定位放置；物料碼放整齊；工具擺放有序；場所布局合理</p><p>　　六規(guī)范——素養(yǎng)：遵守職業(yè)道德；語言行為文明；誠信敬業(yè)盡責(zé)；提高業(yè)務(wù)水平 </p><p><b>　　1.4主要技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　1、提升機(jī)型號：XKT2*3.5*1.7B20</p><p>　　2、電

31、動(dòng)機(jī)型號：EFUDQ</p><p><b>　　功率：800KW</b></p><p>　　定子參數(shù)：6000V/98A</p><p>　　轉(zhuǎn)子電壓：1044/1085V</p><p>　　轉(zhuǎn)子電流：485/439A</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：740轉(zhuǎn)/分</b&g

32、t;</p><p>　　3、電流互感器：200/5</p><p><b>　　4、井筒：豎井</b></p><p>　　5、提升高度：243.5m</p><p>　　6、提升容器：6t箕斗</p><p>　　7、主滾筒：@3.5m</p><p>　　8、減速比：

33、20：1</p><p>　　9、提升機(jī)速度：6.8m/s</p><p>　　10、卷筒直徑：1.7m</p><p>　　11、鋼絲繩直徑：@43mm</p><p><b>　　12、加速柜標(biāo)示牌</b></p><p>　　型號：JTDK-CG-SCR-8</p><p

34、><b>　　電壓:6000V</b></p><p>　　可控硅型號:KPA1500-30</p><p><b>　　13、減速機(jī)標(biāo)示牌</b></p><p>　　型號:ZHR-170K</p><p><b>　　減速比:20</b></p><

35、;p><b>　　傳動(dòng)級數(shù):2</b></p><p>　　最大轉(zhuǎn)入速度:750rpm</p><p>　　14、高壓真空換向器額定頻率：50HZ</p><p>　　主回路額定工作電壓：6KV　10KV　3.6KV</p><p>　　控制回路額定工作電壓：220V</p><p>　　國

36、外進(jìn)口電控系統(tǒng)110V時(shí)配用110V/220V變換器工作</p><p>　　主回路額定工作電流:250A　400A</p><p>　　控制回路額定工作電流:起動(dòng)電流。</p><p>　　第2章 礦井提升機(jī)組成發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　2.1礦井提升機(jī)的組成</p><p>　　說明：礦井井下和地面的工作機(jī)械。

37、是一種大型絞車。用鋼絲繩帶動(dòng)容器（罐籠或箕斗）在井筒中升降，完成輸送物料和人員的任務(wù)。礦井提升機(jī)是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來。現(xiàn)代的礦井提升機(jī)提升量大，速度高，已發(fā)展成為電子計(jì)算機(jī)控制的全自重型礦山機(jī)械。</p><p>　　組成：礦井提升機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動(dòng)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機(jī)和摩擦式礦

38、井提升機(jī)。纏繞式礦井提升機(jī)有單卷筒和雙卷筒兩種，鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。單筒大多只有一根鋼絲繩，連接一個(gè)容器。雙筒的每個(gè)卷筒各配一根鋼絲繩，連接兩個(gè)容器，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一個(gè)容器上升，另一個(gè)容器下降。纏繞式礦井提升機(jī)大多用于年產(chǎn)量在120萬噸以下、井深小于400米的礦井中。摩擦式礦井提升機(jī)的提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個(gè)容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。摩擦式礦井提升機(jī)根據(jù)布

39、置方式分為塔式摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房設(shè)在井筒頂部塔架上）和落地摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房直接設(shè)在地面上）兩種。按提升繩的數(shù)量又分為單繩摩擦式礦井提升機(jī)和多繩摩擦式礦井提升機(jī)。后者的優(yōu)點(diǎn)是：可采用較細(xì)的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機(jī)組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年產(chǎn)120萬噸以上、井深小于2100米的豎井大多采用這種提升機(jī)。</p><p>　　2.2礦井提升機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展意義　</p&

40、gt;<p>　　當(dāng)前國內(nèi)提升機(jī)電控絕大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機(jī)繼電器接觸器系統(tǒng)，設(shè)備陳舊、技術(shù)落后。而且這種控制方式存在著很多的問題:</p><p>　　l)轉(zhuǎn)子回路串接電阻，消耗電能，造成能源浪費(fèi)。</p><p>　　2)電阻分級切換，為有級調(diào)速，設(shè)備運(yùn)行不平穩(wěn)，容易引起電氣及機(jī)械沖擊。</p><p>　　3)繼電器、接

41、觸器頻繁動(dòng)作，電弧燒蝕觸點(diǎn)，影響接觸器使用壽命，維修成本較高。4)交流繞線異步電動(dòng)機(jī)的滑環(huán)存在接觸不良問題，容易引起設(shè)備事故。</p><p>　　5)電動(dòng)機(jī)依靠轉(zhuǎn)子電阻獲得的低速，其運(yùn)行特性較軟。</p><p>　　6)提升容器通過給定的減速點(diǎn)時(shí)，由于負(fù)載的不同，而將得到不同的減速度，不能達(dá)到穩(wěn)定的低速爬行，最后導(dǎo)致停車位置不準(zhǔn)，不能正常裝卸載。上述問題使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性不能

42、得到有效的保障。因此，需要研制更加安全可靠的控制系統(tǒng)，使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性得到提高。在提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，對原有提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級換代。就計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用情況而言，可編程控制器(PLC)是目前作為工業(yè)控制最理想的機(jī)型，它是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、按照事先編好并儲存在計(jì)算機(jī)內(nèi)部一段程序來完成設(shè)備的操作控制。采用PLC控制，硬件簡潔、軟件靈活性強(qiáng)、調(diào)試方便、維護(hù)量小，PLC技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種提升

43、機(jī)控制，配合一些提升機(jī)專用電子模塊組成的提升機(jī)控制設(shè)備，可供控制高壓帶動(dòng)力制動(dòng)或低頻制動(dòng)，單、雙機(jī)拖動(dòng)等lz]。操作、監(jiān)控和安全保護(hù)系統(tǒng)選用可編程控制器。主控計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件能完成提升機(jī)自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、檢修、低速爬行等各種運(yùn)動(dòng)方式的控制要求,而在PLC電控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上配合變頻調(diào)速裝置，運(yùn)用現(xiàn)在先進(jìn)的矢量控制技術(shù)，不但適合提升機(jī)運(yùn)行工藝的要求，還將解決整套提升機(jī)系統(tǒng)的電力拖動(dòng)方面的一系</p><p>　　2.3

44、礦井提升機(jī)的研究意義</p><p>　　在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，目前各大煤礦的礦井提升機(jī)系統(tǒng)的調(diào)速方案大多采用繼電器接觸器控制的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。該方案耗能大，占地面積大，已不能適應(yīng)現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展的需要。因此有必要對其調(diào)速方案進(jìn)行改造。在廣泛考察現(xiàn)行的變頻調(diào)速方案后，本文提升機(jī)系統(tǒng)控制單元采用目前工控適用的可編程控制器來控制，具有編程簡單和控制可靠性高的優(yōu)點(diǎn);電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，選用先進(jìn)的變頻傳動(dòng)裝置，運(yùn)用先進(jìn)的矢量控制技術(shù)，優(yōu)

45、化了調(diào)速系統(tǒng)的性能，這一控制方法目前仍為現(xiàn)代交流調(diào)速的重要研究方向之一。采用先進(jìn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場總線和工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)[l’][l2]，按照結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化、性能現(xiàn)代化、體積小型化的原則，研制生產(chǎn)適合礦井提升機(jī)電控設(shè)備是進(jìn)行技術(shù)改造和新建礦井設(shè)備選型的理想選擇。使用上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，采用組態(tài)模式，實(shí)現(xiàn)良好的人一機(jī)對話;實(shí)時(shí)監(jiān)控提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，上位機(jī)動(dòng)態(tài)模擬顯示及故障閉鎖;可進(jìn)行故障報(bào)警、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)打印;記錄提升鉤數(shù)以及每班、每日

46、、每月、每年的提升量累計(jì);故障聲光指示、記憶及部分傳感器上位機(jī)的緊急處理。為保證提升設(shè)備無事故，在提升設(shè)備有可能出現(xiàn)故障的各個(gè)重要環(huán)節(jié)上，設(shè)置雙回路系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)上設(shè)有各種檢測</p><p>　　第3章 礦井提升控制系統(tǒng)的組成</p><p>　　3.1采用新型電力電子器件及設(shè)備</p><p><b>　　雙向晶閘管：</b>&l

47、t;/p><p>　　雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它不僅能代替兩只反并聯(lián)的晶閘管，而且僅用一個(gè)觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開關(guān)器件。其英文名稱TRIAC就是三端雙向交流開關(guān)的意思。盡管從形式上可以把雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合，但實(shí)際上它是由七只晶體管和多只電阻構(gòu)成的功率集成器件。小功率雙向晶閘管一般采用塑料封存裝，有的還帶小散熱極，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。典型產(chǎn)品有BCM1AM（1A/600V）、

48、BCM3AM（3A/600V）、2N6075（4A/600V）、MAC218-10（8A/800V）等。大功率雙向晶閘管大多采用RD91型封裝，例如BTA40-700型的主要參數(shù)是：IT=40A，VDRM=700V，IGT=100mA。雙</p><p>　　向晶閘管可廣泛用于工業(yè)、交通、家電領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓、交流調(diào)速、交流開關(guān)、舞臺調(diào)光、臺燈調(diào)光等多種功能。此外，它還被用在固態(tài)繼電器和固態(tài)接觸器的電路中。&l

49、t;/p><p>　　圖3-1 雙向晶閘管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 </p><p>　　雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號。它屬于NPNPN五層器件，三個(gè)電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向?qū)?，故門極G以外的兩個(gè)電極統(tǒng)稱為主端子，用T1、T2表示，不再劃分成陽極或陰極。其特點(diǎn)是，當(dāng)G極和T2極相對于T1的電壓均為正時(shí)，T2是陽極，T1是陰極。反之，當(dāng)G極和T2極相對于T1的電壓均為負(fù)時(shí)，T1變成為陰極。

50、</p><p>　　雙向晶閘管的伏安特性，由于正、反向特性曲線具有對稱性，所以它可在任何一個(gè)方向?qū)ā?lt;/p><p>　　平煤四礦采取TKD-A電控系統(tǒng)，其電控系統(tǒng)對提升機(jī)安全、合理的運(yùn)行起著保證作用，電控系統(tǒng)元件線路設(shè)計(jì)合理，具有完善的保護(hù)和閉鎖，操作靈活，方便。該系統(tǒng)有智能化設(shè)計(jì)，使提升機(jī)控制更趨科學(xué)合理，功能更完善，達(dá)到安全、合理的目的。

51、

52、 </p><p>　　該系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、保護(hù)功能齊全、自動(dòng)化程度高、系統(tǒng)本身能耗低、噪音小、節(jié)能效果明顯、維護(hù)量小及司機(jī)操作方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　3.2智能性全數(shù)字交流主控臺 &l

53、t;/p><p>　　先進(jìn)性 所有控制回路都在控制臺；（采用的是日本三菱公FX2N PLC安全回路雙線制”的設(shè)計(jì)原則 </p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p>　　運(yùn)行參數(shù)顯示直觀、邏輯編程簡單、穩(wěn)定可靠、語音報(bào)警</p><p>　　圖3-2數(shù)字交流主控臺 </p><p&

54、gt;　　3.3智能型高壓換向切換柜 </p><p>　　圖3-3高壓換向切換柜 </p><p>　　高壓電源與制動(dòng)電源的切換：采用RS485通訊方式實(shí)現(xiàn)了與主控臺的通訊。本設(shè)備內(nèi)設(shè)一臺PLC，可以方便地對高低壓換向接觸器的各種試驗(yàn)，有效地節(jié)約了查找故障的時(shí)間。 </p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p

55、>　　1.主電路的斷開必須經(jīng)過相互串聯(lián)的兩個(gè)接觸器的主觸頭以保證電路的可靠斷開</p><p>　　2.正反接觸器之間有電氣聯(lián)鎖、機(jī)械聯(lián)鎖及程序閉鎖，防止了相與相之間的短路</p><p>　　3.高壓回路與電氣制動(dòng)回路之間有電氣聯(lián)鎖、機(jī)械聯(lián)鎖及程序閉鎖防止了相與相之間的短路</p><p>　　3.4智能型可控硅調(diào)速柜 </p><p&g

56、t;　　裝置與金屬電阻配合使用。當(dāng)絞車起動(dòng)加速運(yùn)行時(shí)，由主控臺PLC發(fā)出信號，通過RS485通訊方式傳送至可控硅加速柜的PLC，由PLC直接驅(qū)動(dòng)可控硅加速柜的可控硅動(dòng)作，以達(dá)到對電機(jī)轉(zhuǎn)子回路電阻的自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)的目的。 其主回路每段采用三只單向可控硅構(gòu)成的三角形接法。并具有過電壓和超溫保護(hù)。</p><p>　　3.5高壓饋電開關(guān)柜</p><p>　　6KV

57、雙回路供電，分別引自變電所兩路6KV母線。手車式結(jié)構(gòu)，具有手動(dòng)和電動(dòng)兩種分合閘方式。 </p><p>　　主要結(jié)構(gòu)由主柜和遮攔柜組成，主柜部分被母線隔板分為兩段，上段為母線和母線隔離開關(guān)、接地開關(guān)，中部為斷路或負(fù)荷開關(guān)，下部為互感器。正面左上為繼電器室，下方為端子室，左側(cè)操作板上裝有斷路器，隔離開關(guān)的操動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及其之間的機(jī)械電氣聯(lián)鎖和程序鎖，上下柜門與母線隔離開關(guān)手操機(jī)構(gòu)裝有聯(lián)鎖裝置。</p>&

58、lt;p>　　該型“五防”柜的防止誤操作閉鎖有如下幾個(gè)方面： </p><p>　　1.采用帶鎖的控制開關(guān)和“紅綠命令牌”來實(shí)現(xiàn)防止走錯(cuò)間位，錯(cuò)分、錯(cuò)合斷路器，紅綠命令牌裝在柜體繼電器門上和控制室里與各柜相對應(yīng)的模擬線路板上。</p><p>　　2.采用機(jī)械閉鎖（鎖板裝置）和程序鎖來實(shí)現(xiàn)防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)，并保證隔離開關(guān)及斷路器的操作程序性。 </p><

59、p>　　3.采用聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)（前門）、程序鎖（后門）來實(shí)現(xiàn)及防止誤入帶電間隔。</p><p>　　4.采用固定式接地刀閘，來實(shí)現(xiàn)防止帶電掛地 。</p><p>　　5.防止帶負(fù)荷分，合隔離開關(guān),防止帶地線路閘 。</p><p>　　3.6 低壓電源柜和附件 </p><p>　　3.6.1 低壓電源柜</p>

60、<p>　　低壓電源柜用于提升機(jī)輔助設(shè)備的AC380/220V配電。雙回路進(jìn)線，各進(jìn)、出回路配置有保護(hù)裝置和工作指示，并為起重機(jī)、電焊機(jī)、室內(nèi)照明供電。   </p><p>　　3.6.2 軸編碼器</p><p>　　軸編碼器兩套：采用進(jìn)口產(chǎn)品，分別安裝在提升機(jī)的低速軸和高速軸上，用來測量提升機(jī)的行程和速度，具有很高的測量精度。同時(shí)測量、對比結(jié)果后進(jìn)行相關(guān)的控制。&

61、lt;/p><p>　　3.6.3 力變送器</p><p>　　一個(gè)用于測量制動(dòng)油壓，測量范圍0-10MPa，一個(gè)用于測量潤滑油壓，測量范圍0-1MPa，將相關(guān)的壓力值轉(zhuǎn)化為電信號，傳送到主控臺，參與控制。 </p><p>　　3.6.4 位置開關(guān)</p><p>　　位置開關(guān)四套：為提升機(jī)的到位信號，具有感應(yīng)信號強(qiáng)、感應(yīng)距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。系統(tǒng)的

62、主要組成如圖3-4。</p><p>　　圖3-4 系統(tǒng)的主要組成</p><p>　　第4章 提升機(jī)電控系統(tǒng)組成及作用</p><p><b>　　4.1安全保護(hù)回路</b></p><p>　　在提升機(jī)電控線路中,設(shè)有必要的保護(hù)和連鎖裝置,當(dāng)正常工作狀態(tài)遭到破壞時(shí),安全回路中的觸點(diǎn)段開安全接觸器回路,使安全電磁鐵釋放

63、,打開制動(dòng)油壓系統(tǒng)的二級安全制動(dòng)閥,迅速回油,從而使盤形閘產(chǎn)生安全制動(dòng).同時(shí),安全接觸點(diǎn)斷開工作閘繼電器線圈回路,工作制動(dòng)參于安全制動(dòng)。</p><p>　　高壓斷電保護(hù):在安全繼電器吸合情況下,踩下腳踏開關(guān),高壓開關(guān)掉電,安全回路繼電器立即斷電。</p><p>　　1.主令位置保護(hù)：在主令不在零位的情況下,使安全繼電器斷電,此時(shí)安全回路繼電器不會(huì)得電。</p><p

64、>　　2.手閘位置保護(hù)：在手閘推上的情況下,使安全回路繼電器斷電,此時(shí)安全回路繼電器不會(huì)得電。</p><p>　　3.減速段過來保護(hù)：下放過減速點(diǎn)后,不踏腳踏電制動(dòng),松閘下放進(jìn)行實(shí)試驗(yàn),超速10%立即斷掉安全回路。</p><p>　　4.等速段超速保護(hù)：以為此項(xiàng)保護(hù)有損機(jī)械設(shè)備,因此可以更改程序參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。</p><p>　　5.制動(dòng)油過壓保護(hù)：人為使

65、制動(dòng)油壓增加到大于6.5MPa,安全回路繼電器立即斷電。</p><p>　　6.接近井口的2m/s限速保護(hù)：此項(xiàng)保護(hù)可通過觀察提開機(jī)運(yùn)行過程中2m/s速度繼電器工作的正確性來判斷,也可以使提升機(jī)運(yùn)行到接近停車位置5米時(shí)速度超過2m/s來試驗(yàn)。</p><p>　　7.過卷保護(hù)：該保護(hù)有4處,即井架過卷、深度指示器過卷、監(jiān)控機(jī)過卷、主控機(jī)過卷,可采用暫時(shí)短接兩處,判斷第三處的辦法進(jìn)行,但做

66、此項(xiàng)試驗(yàn)時(shí),一定要使提開機(jī)運(yùn)行速度不可高過,任意一處動(dòng)作都會(huì)使安全回路繼電器斷電。</p><p>　　8.軸編碼器失效保護(hù)：在提升機(jī)慢速運(yùn)行時(shí),將任一個(gè)軸編碼器的輸出線斷開,提升機(jī)運(yùn)行4m后,安全回路繼電器立即斷電。</p><p>　　9.潤滑油欠壓保護(hù)：人為使?jié)櫥蛪旱陀?.07mp.則打不上工作信號。</p><p>　　10.滿倉、油溫保護(hù)：人為使油溫接點(diǎn)

67、動(dòng)作及人為使?jié)M倉信號動(dòng)作.則打不上工作信號.</p><p>　　11.軸編碼器損壞保護(hù)：人為斷開任何一軸編碼器的連接,慢慢開動(dòng)絞車使絞車運(yùn)行4米,則安全回路立即斷電保護(hù)。</p><p>　　12.深指失效保護(hù)：人為斷開深指傳感器,當(dāng)絞車運(yùn)行至2.5米時(shí)語言報(bào)警,當(dāng)絞車運(yùn)行至接近井口4米時(shí)安全回路,.絞車緊急制動(dòng)。</p><p><b>　　4.2測速

68、回路</b></p><p>　　測速回路用以測量提升機(jī)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行過速保護(hù)。</p><p>　　測速回路的核心元件是軸編碼器，分別安裝在提升機(jī)的低速軸和高速軸上，用來測量提升機(jī)的行程和速度，具有很高的測量精度。同時(shí)測量、對比結(jié)果后進(jìn)行相關(guān)的控制。</p><p><b>　　4.3控制回路</b></p><

69、;p><b>　　1.高壓換相回路</b></p><p>　　此回路主要元件為高壓換相器的接觸器吸引線圈KM1、KM2、KM3、在它們回路內(nèi)串有一系列觸點(diǎn)，以保證電動(dòng)機(jī)定子送電時(shí)安全可靠。</p><p><b>　　2.動(dòng)力制動(dòng)回路</b></p><p>　　動(dòng)力制動(dòng)回路接有動(dòng)力制動(dòng)接觸器線圈KM4和動(dòng)力制動(dòng)接

70、觸器線圈KM10，它們與高壓換向接觸器之間有電氣閉鎖，以保證交、直流不能同時(shí)通電。動(dòng)力制動(dòng)的投入由動(dòng)力制動(dòng)接觸器線圈KM8控制。</p><p>　　3.轉(zhuǎn)子電阻控制回路</p><p>　　轉(zhuǎn)子電阻控制回路，用以實(shí)現(xiàn)以電流為主附加延時(shí)的自動(dòng)起動(dòng)控制和減速階段的速度控制，主要由八個(gè)加速繼電器K1V-K8V能構(gòu)成通路。</p><p><b>　　4.信號回

71、路</b></p><p>　　信號接觸器KM9在井口發(fā)來開車信號時(shí)通電，立即閉合自保觸點(diǎn)和在換相回路及轉(zhuǎn)子電阻控制回路的觸點(diǎn)，為提升機(jī)起動(dòng)準(zhǔn)備了條件。</p><p>　　5.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制回路</p><p>　　電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種方式。在本控制系統(tǒng)中，自動(dòng)換相回路不能進(jìn)行自動(dòng)換相和自動(dòng)起動(dòng)，只能在容器到達(dá)停車位置時(shí)自動(dòng)切斷正

72、反轉(zhuǎn)接觸器的電源，并能防止司機(jī)因操作方向錯(cuò)誤可能造成的過卷事故。</p><p><b>　　4.4輔助回路</b></p><p>　　輔助回路用以對提升機(jī)輔助設(shè)備供電和控制。低壓380V也有備用電源，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)QC1進(jìn)行切換。在輔助回路上接有動(dòng)力制動(dòng)電源柜S，用自動(dòng)開關(guān)QA2控制和保護(hù)。MC1和MC2為制動(dòng)油泵電動(dòng)機(jī)，二者互為備用，用轉(zhuǎn)換開關(guān)QC3轉(zhuǎn)換，用接觸器

73、KM10控制，MC3和MC4為潤滑油泵電動(dòng)機(jī)，二者也互為備用，用轉(zhuǎn)換開關(guān)QC4轉(zhuǎn)換，觸器KM11</p><p>　　控制。另外，在輔助回路上還接有安全制動(dòng)電磁閥Y3；控制離合器油路的五通閥電磁鐵Y4和四通閥電磁鐵Y5；控制回路電源接觸器KM7等件。</p><p>　　第5章 提升系統(tǒng)的起動(dòng)和制動(dòng)方式</p><p>　　5.1主井提升系統(tǒng)的起動(dòng)方式</p&

74、gt;<p>　　起動(dòng)的方式分為：完全起動(dòng)和不完全起動(dòng)兩種。</p><p>　　1.完全起動(dòng)：系指主加速級第一級特性，在S等于1時(shí)，電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的力等于切換力的上限。</p><p>　　2.不完全起動(dòng)：系指主加速級第一級特性，在S等于1時(shí)，電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的力小于切換力的上限，一般取等于平均起動(dòng)力。在電動(dòng)機(jī)最大力矩許可的情況下，為了減小起動(dòng)時(shí)對設(shè)備的沖擊，可采用不完全起動(dòng)。&

75、lt;/p><p>　　對于箕斗提升起動(dòng)時(shí)須有處加速段，所以采用完全起動(dòng)的方式。</p><p>　　對于罐籠提升因?yàn)橐笏俣绕椒€(wěn)，所以采用不完全起動(dòng)的方式。</p><p>　　圖5-1 動(dòng)特性曲線圖</p><p>　　第一預(yù)備級的作用為：消除傳動(dòng)齒輪間隙和緊繩以及消除電動(dòng)機(jī)接入電網(wǎng)的過等。</p><p>　　第二預(yù)

76、備級的作用為：對于罐籠提升是用來限制提人時(shí)的加速度；</p><p>　　對于箕斗提升是用來實(shí)現(xiàn)在齒輪內(nèi)的初加速；</p><p>　　對于斜井串車提升是用來把下部重串車組以低速拉過重串車組以低速拉過下部變坡點(diǎn)和分線道岔。</p><p><b>　　5.2制動(dòng)方式</b></p><p>　　制動(dòng)可采用機(jī)械制動(dòng)和電氣制

77、動(dòng)的方法。電氣制動(dòng)就是讓電動(dòng)機(jī)在停車時(shí)再產(chǎn)生一個(gè)與原旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停止。電氣制動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁電源是不能切斷的，而必須保持額定勵(lì)磁，以產(chǎn)生必要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。</p><p><b>　　金屬電阻調(diào)速方法：</b></p><p>　　在繞線型異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路內(nèi)接入金屬電阻，用控制器或磁力站切除電阻的方法進(jìn)行調(diào)速。提升機(jī)在啟動(dòng)的過程中是沿著電動(dòng)運(yùn)行區(qū)內(nèi)幾

78、條曲線一直到Vl點(diǎn)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)出的力與提升負(fù)載力Fl相等，電動(dòng)機(jī)在自然特性曲線上等速運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速Vs時(shí)便進(jìn)入再生發(fā)電制動(dòng)區(qū)，電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，將機(jī)械能變?yōu)殡娔芊此碗娋W(wǎng)，這是電動(dòng)機(jī)起制動(dòng)作用，發(fā)出的是負(fù)力。注意：在再生發(fā)電制動(dòng)區(qū)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻應(yīng)全部切除，否則會(huì)使提升機(jī)速度升高，甚至發(fā)生飛車事故。電動(dòng)機(jī)有電動(dòng)狀態(tài)過渡到再生發(fā)電狀態(tài)是自然過渡的，中間不需加裝任何設(shè)備。</p><p>　　金屬電

79、阻調(diào)速的缺點(diǎn)是它的運(yùn)行特性出現(xiàn)階梯跳躍，這對機(jī)械和電氣設(shè)備來說都是不利的，容易造成對電器的沖擊損壞，甚至燒毀電器。交流拖動(dòng)提升機(jī)的電氣制動(dòng)的優(yōu)越性在于：</p><p>　　可以獲得平穩(wěn)，安全，可靠的制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，避免了嚴(yán)重的機(jī)械磨損，防止了機(jī)械沖擊，減少了機(jī)械部分的維修工作量，延長了提升機(jī)械的使用壽命，特別是易于實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)的自動(dòng)化，從而有效地改善了提升系統(tǒng)的性能，提高了設(shè)備的提升能力。 </p>

80、<p><b>　　5.2.1機(jī)械制動(dòng)</b></p><p><b>　　1.閘制動(dòng)：</b></p><p><b>　　1)斷電制動(dòng)</b></p><p><b>　　2)通電制動(dòng)</b></p><p><b>　　2.電磁

81、離合器制動(dòng)</b></p><p><b>　　5.2.2電氣制動(dòng)</b></p><p><b>　　1.低頻制動(dòng)</b></p><p><b>　　2.動(dòng)力制動(dòng)</b></p><p><b>　　3.反接制動(dòng)。</b></p>

82、;<p>　　考慮到四礦主井提升系統(tǒng)的制動(dòng)方式此次改造采用低頻制動(dòng)方式。</p><p><b>　　爬行可分為：</b></p><p><b>　　1)脈沖爬行</b></p><p>　　脈沖爬行是爬行速度最低的，而且常常要求電動(dòng)機(jī)發(fā)出是正力，擔(dān)純的動(dòng)力制動(dòng)裝置解決不了低速正力爬行。這種方法不易控制，多

83、次通斷對電動(dòng)機(jī)機(jī)械和電氣設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生沖擊，不宜多采用。</p><p><b>　　2)微機(jī)托動(dòng)爬行</b></p><p>　　微機(jī)拖動(dòng)爬行加裝了一套微機(jī)拖動(dòng)裝置，它由小容量的繞線型異步電機(jī)，減速器，氣囊離合器和壓氣裝置組成，并與主提升電動(dòng)機(jī)相連。在爬行階段上電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)切斷；接通微拖動(dòng)電機(jī)，氣囊離合器沖氣，提升容器由于再經(jīng)過減速器的減速而獲得爬行速度。電機(jī)運(yùn)行在自

84、然特性曲線上，運(yùn)行速度比較平穩(wěn)。</p><p><b>　　3)低頻爬行</b></p><p>　　對于大中型礦井，尤其是深井采用由低頻電源供電的頻率控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)低頻發(fā)電制動(dòng)和低頻爬行,可以比較經(jīng)濟(jì)合理的兼顧減速和爬行兩個(gè)階段,與其他主案相比主要優(yōu)點(diǎn)如下:</p><p>　　(1)在減速階段,可以較準(zhǔn)確地按給定速度圖運(yùn)行,同時(shí)還節(jié)約電能

85、、制動(dòng)性能好、安全可靠。</p><p>　　(2)由低頻發(fā)電制動(dòng)減速到低頻爬行是自然過渡的，不需要進(jìn)行任何主線路的轉(zhuǎn)換而動(dòng)力制動(dòng)只能解決制動(dòng)減速，不能解決爬行問題，采用動(dòng)力制動(dòng)時(shí)在爬行階段需另設(shè)微機(jī)拖動(dòng)裝置或采用脈沖爬行。</p><p>　　(3)在低頻電源供電時(shí)，提升電動(dòng)機(jī)可以在自然特性上按電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài)連續(xù)、低速、穩(wěn)定運(yùn)行，因而可以安全可靠地用來檢查和更換鋼絲繩。檢查和修理井筒，更

86、換提升水平、低速下放和提升重物等。</p><p>　　異步電動(dòng)機(jī)在低頻下的性能</p><p>　　下圖為提升電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，等速運(yùn)行、制動(dòng)、爬行整個(gè)循環(huán)周期內(nèi)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速--轉(zhuǎn)矩特性曲線如5-2。</p><p>　　圖5-2起動(dòng)特性曲線圖</p><p>　　在等速階段，提升電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)為工頻自然特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的交點(diǎn)D1，對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速為n

87、s1=60f1/p（f1=50Hz）。等速階段結(jié)束減速階段開始時(shí)在電動(dòng)機(jī)定子繞組上施加與工頻電壓相序相同的低頻電壓，同時(shí)將大部分附加電阻加入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，低頻電壓在定子上產(chǎn)生低頻旋轉(zhuǎn)磁場，其同步轉(zhuǎn)速為ns2=60flf/p（一般flf=2~5頻)，在投入低頻時(shí)，由于慣性電動(dòng)機(jī)仍以相當(dāng)于D1點(diǎn)的最大速度運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)最大速度超過低頻同步轉(zhuǎn)速ns2很多，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，提升系統(tǒng)在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，利用速度繼電器和時(shí)間繼

88、電器逐步除轉(zhuǎn)子中的附加電阻,則減速過程將沿著圖中機(jī)械特性曲線上的F1→16→17→18→19→20→21→22各點(diǎn)進(jìn)行.當(dāng)減速終了進(jìn)入爬行時(shí),低頻電壓增大到最大值,這時(shí)全部轉(zhuǎn)子電阻已經(jīng)切除,在爬行時(shí)由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已低于低頻同步轉(zhuǎn)速nΩ,所以提升電動(dòng)機(jī)此時(shí)是以電動(dòng)方式在低頻自然特性曲線上的D2點(diǎn)低速成穩(wěn)定運(yùn)行。爬行終了,提升電動(dòng)機(jī)與低頻電源斷開,施閘停車。</p><p><b>　?、俚皖l電源 <

89、;/b></p><p>　　圖5-3低頻電源 </p><p>　　低頻電源一般都是用變頻裝置將50赫工頻交流電轉(zhuǎn)換為所需的2——5赫的低頻交流電源，變頻裝置主要有低頻發(fā)電機(jī)組和可控硅交——交變頻器兩種。這兩種變頻裝置都可以方便的調(diào)壓和調(diào)頻，以滿足減速和爬行階段的要求。</p><p>　　低頻發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)是：運(yùn)行可靠；過電壓、過負(fù)荷能力較強(qiáng)；低頻電壓波

90、形較好等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是有旋轉(zhuǎn)部分和整流子維護(hù)困難；消耗有色金屬材料多，設(shè)備多，占地面積大。</p><p>　　②可控硅交——交變頻低頻裝置</p><p>　　可控硅交——交變頻裝置的特點(diǎn)是：</p><p>　　體積??；重量輕；無噪聲；效率高；壽命長；使用維護(hù)方便；運(yùn)行費(fèi)用低和用銅量少等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是抗過電壓、過負(fù)荷能力校差，但采取一定的保護(hù)措施是可以克服的因此

91、四礦主井提升系統(tǒng)變頻裝置采用可控硅交——交變頻器。</p><p><b>　?、圩冾l系統(tǒng)概述</b></p><p>　　可控硅變頻大致可分為兩個(gè)類型：一是有直流環(huán)節(jié)的即帶中間直流環(huán)節(jié)的交流變直流再變成所需頻率的交流，簡稱“交——直——交”變頻。二是無直流環(huán)節(jié)的即直接變頻，將一種較高頻率的交流直流變成需要的較低頻率的交流，簡稱“交——交”變頻。</p>

92、<p>　　這兩種型式的特點(diǎn)是：交——直——交變頻適合于使用頻率較高的場合；交——交變頻適用于頻率較低的場合。</p><p>　　下面為可控硅交——交變頻低頻裝置的方框如圖5-4。</p><p>　　圖5-4可控硅交——交變頻低頻裝置</p><p>　?、芸煽毓杞弧蛔冾l器的工作原理</p><p>　　可控硅交——交變頻

93、器（簡稱變頻器）是由于三個(gè)三相半波有環(huán)流可逆整流電路構(gòu)成一個(gè)輸出三相低頻的電路，也稱三相半波“循環(huán)變流器”。其中每個(gè)三相半波可逆電路稱作低頻輸出相AD（或BD或CD）。所有共陰極的三只可控硅整流元件稱為正組，用“P”表示；共陽極的三只可控硅整流元件稱為負(fù)組，用“N”表示。整個(gè)變頻器用十八只可控硅整流元件，如圖5-5。</p><p>　　圖5-5 可控硅交——交變頻器</p><p>　　

94、SCR可控硅，200A/200V；1DK~3DK——限制環(huán)流電抗器20MH</p><p>　　它的工作原理與直流可逆有環(huán)流系統(tǒng)工作原理一樣。它的控制原則是α=β，為了區(qū)別整流和逆變，把180о移相角分成前90о與后90о，從90о點(diǎn)作為分界點(diǎn)，移相角從90о向前移至0о時(shí)，電路處于整流狀態(tài)，習(xí)慣上稱為α移相；從90о向后移至180о時(shí)電路處于逆變狀態(tài)，習(xí)慣上稱為β移相。使α=β的控制原則是為了保持整流電<

95、/p><p>　　壓平均值和逆變電壓平均值相等，但他們的瞬時(shí)電壓值不相等。所以，這兩組之間要出現(xiàn)不經(jīng)過負(fù)載的環(huán)流電流，為限制這個(gè)電流除加限制環(huán)流電抗器外，一般還使α稍大于β值，即α=β+5о，使整流電壓略小于逆變電壓。這樣可使環(huán)流電流減小些，但這時(shí)整流與逆變的轉(zhuǎn)換將出現(xiàn)不連續(xù)，即有一小段不控區(qū)，即正負(fù)波形不對稱，所以不能使α>β太多。</p><p>　　它的工作狀態(tài)是：其中P組處于整流

96、工作狀態(tài)時(shí)，N組處于待逆變狀態(tài)，在負(fù)載上有一個(gè)正方向電流Ip；反過來，當(dāng)N組處于整流工作狀態(tài)時(shí)，P組處于待逆變狀態(tài)，那么在負(fù)載上就有一個(gè)負(fù)方向電流In，由此可見，這種電路能實(shí)現(xiàn)正負(fù)兩個(gè)方向輸出，在負(fù)載上可得到一個(gè)交變電流。上述情況是負(fù)載的反電動(dòng)勢小于整流電壓（也小于逆電壓）的情況。如果在某一瞬間負(fù)載反電勢大于整流電壓（也大于逆變電壓），這時(shí)負(fù)載電流方向改變，反向的電流只能從待逆變那組流向電源，這時(shí)的工作狀態(tài)就是逆變工作狀態(tài)。即負(fù)載處于發(fā)

97、電狀態(tài)，能量流向電網(wǎng)，電路的工作狀態(tài)取決于負(fù)載的反電勢。如果負(fù)載是電動(dòng)狀態(tài)，則電路處于整流工作狀態(tài)；如果負(fù)載處于發(fā)電狀態(tài)，則電路處于逆變工作狀態(tài)。</p><p>　　5.3電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式</p><p>　　在電動(dòng)機(jī)具有較高轉(zhuǎn)速時(shí)，切斷其電樞電源而保持其勵(lì)磁為額定狀態(tài)不變，這時(shí)電動(dòng)機(jī)因慣性而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，成為直流發(fā)電機(jī)。如果用一個(gè)電阻使電樞回路成為閉路，則在此回路中成生電流。此時(shí)，反電勢成

98、為電樞的電源，故電流的方向同原來的方向相反。電磁轉(zhuǎn)矩的方向也隨電流的反向而改變方向，即與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反成為制動(dòng)力矩，這就促使電動(dòng)機(jī)迅速降速以致停止。這種制動(dòng)方式是將轉(zhuǎn)動(dòng)部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，再在電阻上轉(zhuǎn)化成熱能而消耗掉，故稱此種制動(dòng)方式為能耗制動(dòng)。其控制方式可以是開環(huán)的，也可是閉環(huán)的，閉環(huán)控制易于獲得比較理想的控制性能。異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力制動(dòng)圖5-6是這樣實(shí)現(xiàn)的：電動(dòng)機(jī)的定子繞組從三相交流電網(wǎng)上斷開后，按一定接線方式接至直流發(fā)電機(jī)或交

99、流——直流變流器等直流電源上，而轉(zhuǎn)子繞組（繞線型）接有外加電阻，流過定子繞組的直流電流在空間產(chǎn)生一個(gè)靜止的基波按正弦規(guī)律分布的磁場，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流，轉(zhuǎn)子電流與磁場相互作用產(chǎn)生制動(dòng)力矩，從而使異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)減速平穩(wěn)，可靠，便于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車。缺點(diǎn)是能耗較大，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定，隨轉(zhuǎn)速的降低而減小。</p><p>　　圖5-6 異

100、步電動(dòng)機(jī)動(dòng)力制動(dòng)</p><p><b>　　5.4反接制動(dòng)</b></p><p>　　反接制動(dòng)是在保持勵(lì)磁為額定狀態(tài)不變，而將反極性的電源接到電樞繞組上。這時(shí)電樞電流反向，產(chǎn)生了與電動(dòng)機(jī)相反的轉(zhuǎn)矩，即制動(dòng)力矩，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停止。反接制動(dòng)較為強(qiáng)烈，制動(dòng)效果好。但應(yīng)注意：在手動(dòng)操作按扭時(shí)，要及時(shí)松開制動(dòng)按扭；在自動(dòng)操作時(shí)，則可采用速度繼電器自動(dòng)切斷反極性的電源。在理

101、論上，反接制動(dòng)也可采用改變勵(lì)磁電壓的級性來進(jìn)行。但實(shí)際中，因此在“失磁飛車”的問題，處理起來極為不便而不宜采用。</p><p>　　它的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較穩(wěn)定（隨轉(zhuǎn)速降低變化較?。苿?dòng)作用較強(qiáng)烈。缺點(diǎn)是能耗更大。當(dāng)制動(dòng)到轉(zhuǎn)速為零時(shí)，如不及時(shí)切斷電源，電動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)反向加速。</p><p><b>　　第6章 液壓傳動(dòng)</b></p><p>

102、　　6.1液壓傳動(dòng)的工作原理及組成</p><p>　　6.1.1液壓傳動(dòng)的工作原理</p><p>　　用液體作為工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)能量傳遞的傳動(dòng)方式稱為液體傳動(dòng)。主要利用密閉系統(tǒng)中的受壓液體來傳遞和動(dòng)力的傳動(dòng)方式稱為液壓傳動(dòng)。</p><p>　　液壓傳動(dòng)的基本工作原理：</p><p>　　1.液壓傳動(dòng)以液體作為傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的工作介質(zhì)；&

103、lt;/p><p>　　2.液壓傳動(dòng)中經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換，先把機(jī)械能轉(zhuǎn)為便于輸送的液 體的壓力能，然后把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能對外做功；</p><p>　　3.液壓傳動(dòng)是依靠密封的容器內(nèi)密封容積的變化來傳遞能量的。</p><p>　　6.1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成</p><p>　　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作必須由以下五部分組成：</p

104、><p><b>　　1.動(dòng)力元件</b></p><p>　　作用是為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提供壓力油，最常見的為各種液壓泵。</p><p><b>　　2.執(zhí)行元件</b></p><p>　　在壓力油的推動(dòng)下輸出力和速度或力矩和轉(zhuǎn)速。如各類液壓缸和液壓馬達(dá)。</p><p>　　3

105、.控制元件 它是用來控制或調(diào)節(jié)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的油液的壓力、流量、方向，以保證執(zhí)行裝置完成預(yù)期工作的元件。這類元件包括各種閥。</p><p>　　4.輔助元件 輔助元件指各種儀表等。保證系統(tǒng)的正常工作，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)不可缺少的組成部分。</p><p>　　6.2液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)</p><p>　　6.2.1液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)</p><p&g

106、t;　　1.在相同功率下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、換向頻率高。</p><p>　　2.液壓傳動(dòng)能在大范圍內(nèi)很方便地在系統(tǒng)運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。</p><p>　　3.液壓元件之間可采用管道連接或集成式連接，其布局、安裝有很大的靈活性。</p><p>　　4.即使負(fù)載變化時(shí)仍均勻穩(wěn)定，可使運(yùn)動(dòng)部件換向無換向沖擊，反應(yīng)速度快，可實(shí)現(xiàn)快速起

107、動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向。</p><p>　　6.2.2液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)</p><p>　　1.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在對傳動(dòng)比要求比較嚴(yán)格的情況下不宜使用</p><p>　　2.液壓傳動(dòng)對油溫的變化比較敏感。不宜在很高或很低的溫度下工作。</p><p>　　3.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作過程中的能量損失較大，傳動(dòng)效率較低，不適宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。</p>

108、;<p>　　6.3液壓油的主要性質(zhì)</p><p><b>　　1.密度</b></p><p>　　單位體積液壓油的質(zhì)量稱為液壓油的密度，一般液壓油的密度為900kg/m3。</p><p><b>　　2.液壓油的種類</b></p><p>　　液壓系油主要可分為礦油型、合成型

109、和乳化型三大類。</p><p><b>　　3.液壓油的要求</b></p><p>　　要求每半年更換一次液壓油。</p><p><b>　　第7章 安全保護(hù)</b></p><p>　　在提升機(jī)電控線路中,設(shè)有必要的保護(hù)和連鎖裝置,當(dāng)正常工作狀態(tài)遭到破壞時(shí),安全回路中的觸點(diǎn)段開安全接觸器回路

110、,使安全電磁鐵釋放,打開制動(dòng)油壓系統(tǒng)的二級安全制動(dòng)閥,迅速回油,從而使盤形閘產(chǎn)生安全制動(dòng).同時(shí),安全接觸點(diǎn)斷開工作閘繼電器線圈回路,工作制動(dòng)參于安全制動(dòng)。</p><p>　　1、高壓斷電保護(hù)：在安全繼電器吸合情況下,踩下腳踏開關(guān),高壓開關(guān)掉電,安全回路繼電器立即斷電。</p><p>　　2、主令位置保護(hù)：在主令不在零位的情況下,使安全繼電器斷電,此時(shí)安全回路繼電器不會(huì)得電。</p

111、><p>　　3、手閘位置保護(hù)：在手閘推上的情況下,使安全回路繼電器斷電,此時(shí)安全回路繼電器不會(huì)得電。</p><p>　　4、減速段過來保護(hù)：下放過減速點(diǎn)后,不踏腳踏電制動(dòng),松閘下放進(jìn)行實(shí)試驗(yàn),超速10%立即斷掉安全回路。</p><p>　　5、等速段超速保護(hù)：以為此項(xiàng)保護(hù)有損機(jī)械設(shè)備,因此可以更改程序參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。</p><p>　　6、

112、制動(dòng)油過壓保護(hù)：人為使制動(dòng)油壓增加到大于6.5MPa,安全回路繼電器立即斷電。</p><p>　　7、接近井口的2m/s限速保護(hù)：此項(xiàng)保護(hù)可通過觀察提開機(jī)運(yùn)行過程中2m/s速度繼電器工作的正確性來判斷,也可以使提升機(jī)運(yùn)行到接近停車位置5米時(shí)速度超過2m/s來試驗(yàn)。</p><p>　　8、過卷保護(hù)：該保護(hù)有4處,即井架過卷、深度指示器過卷、監(jiān)控機(jī)過卷、主控機(jī)過卷,可采用暫時(shí)短接兩處,判斷

113、第三處的辦法進(jìn)行,但做此項(xiàng)試驗(yàn)時(shí),一定要使提開機(jī)運(yùn)行速度不可高過,任意一處動(dòng)作都會(huì)使安全回路繼電器斷電。</p><p>　　9、軸編碼器失效保護(hù)：在提升機(jī)慢速運(yùn)行時(shí),將任一個(gè)軸編碼器的輸出線斷開,提升機(jī)運(yùn)行4m后,安全回路繼電器立即斷電。</p><p>　　10、潤滑油欠壓保護(hù)：人為使?jié)櫥蛪旱陀?.07mp，則打不上工作信號。</p><p>　　11、滿倉、

114、油溫保護(hù)：人為使油溫接點(diǎn)動(dòng)作及人為使?jié)M倉信號動(dòng)作，則打不上工作信號。</p><p>　　12、軸編碼器損壞保護(hù)：人為斷開任何一軸編碼器的連接,慢慢開動(dòng)絞車使絞車運(yùn)行4m則安全回路立即斷電保護(hù)。</p><p>　　13、深指失效保護(hù)：人為斷開深指傳感器，當(dāng)絞車運(yùn)行至2.5m時(shí)語言報(bào)警,當(dāng)絞車運(yùn)行至接近井口4m時(shí)安全回路，絞車緊急制動(dòng)。</p><p>　　第8章

115、電氣設(shè)備的維護(hù)和故障處理</p><p>　　8.1電氣設(shè)備的維護(hù)</p><p>　　1. 低頻電源柜在日常的維護(hù)與保養(yǎng) </p><p>　　(1) 柜內(nèi)應(yīng)保持清潔及通風(fēng)良好，定期清除柜內(nèi)灰塵，建議每月一次。</p><p>　　(2) 定期檢查主回路中各元件與緊固件的發(fā)熱及緊固情況，如有異常應(yīng)及時(shí)處理，建議每半年一次。</p&