绞车设计计算

运河煤矿暗斜井绞车提升电控改造

设计计算书

天津民益电气有限公司

2009年3月2日

暗斜井绞车提升电控改造设计计算

一、设计依据

提升倾角：20度

矸石的散体容重：r=18KN/m3

一次提升重量：Q矸=108000N Q煤=80000N

提升容器自重：Q Z=37800N Q人行车=22000N

提升机

型号：JK—2.5/20E

最大静张力【Fjm】=90000N

最大静张力差【Fjc】=90000N

提升机变位重量（包括减速箱）：Gj=132000N

减速机型号及速比：XL-30 i=20

钢丝绳每米重量：p=32.14 N/m

钢丝绳全厂：L p=900m

4、电动机

型号：YRKS450--10

额定功率Pe: 355kw 额定转速ne: 585r/min

过载系数λm：2.2 电动机转子的变位重量：158720N 定子额定电压：Ve:6000V

定子额定电流：Ie:46.7A

转子额定电压：V2e: 809V

转子额定电流：I2e:270.3A

绝缘等级F 接法：Y/Y

生产厂上海电机厂

二、设备选择：

1、变频装置容量：

U out=480V

P= 1.732U out I A=1.732*480*456=379.1KW

查西门子6SE70传动手册，可选P=500KW、U OUT=480V的4象限全数字变频传动装置6SE7036-0T560-0可以满足要求。2、整流回馈装置

由以上变频装置容量, 可选与之匹配的整流回馈装置

P=500KW、U SET=480V的4象限全数字整流回馈装置

6SE7038-2EH85-0可以满足要求。

3、整流变压器

整流变压器为单独变压器向整流回馈装置供电，容量为S T。

S T=1.4P=1.4x355KW=497KV A 实际可取S=500KV A

U2= 480V

变压器的组别为：D/d0

阻抗压降为6%，有利于整流系统的保护。

变压器采用干式树脂，强风冷结构，有利于维护。

4、整流回馈自耦变压器

整流回馈自耦变压器向整流回馈装置供电，容量为S T。

S T=1.1P=1.1x355KW=390KV A

实际可取S=400KV A

U2= 480/580V 与整流回馈装置匹配

变压器采用干式，自冷结构，有利于维护。

5、自耦变压器

自耦变压器向电机供电，容量为S T。

S T=1.1P=1.4x355KW=390KV A 实际可取S=450KV A U2= 480/810V 与电动机匹配

变压器采用干式，自冷结构，有利于维护。

三、提升系统运动学计算见下表：

提升系统运动学计算

一、产品概述

1、产品简述

矿井提升机矿用一般型(KY)转子变频调速控制系统，是我公司针对目前矿井提升机大多使用高压绕线电机的现状，结合先进的变频调速技术，突破性的采用转子变频供电、定子短封的控制方式，开发研制的一项新型的专利技术（ZL 2006 20027468.0）。

转子变频调速部分采用交-直-交无反馈矢量变频调速技术，具有调速性能好，使用方便，适应范围广等特点。控制部分采用西门子S7-300型PLC，结合我公司最新开发的全数字可调闸闭环保护系统，双PLC双线制保护控制系统等我公司的专有、专利技术。全套系统性能可靠、安全保护功能完善、系统设计先进，突破了传统的高压定子变频调速的思维模式，是高压绕线电机拖动的矿井提升机电控系统全新的调速方式。

为了适应更广泛的矿井使用条件，降低系统成本，提高系统的可靠性，本系统针对不同的使用环境，分别选用二象限变频器和四象限变频器两种方案。二象限变频调速系统具有成本低廉，使用可靠等特点，多用于主井、矸石井等正力负荷运转的提升机使用，此时的变频调速性能、节电性能与能量反馈四象限变频器不相上下。能量反馈四象限变频器技术先进，节能效果显著，更适合在副井和大功率提升机上使用。四象限变频器在负力提升的状态下，电机再生发电产生的能量，通过整流回馈

单元反馈电网，在保证了负力下放调速性能的同时，节电效果更加显著。

2、转子变频系统技术特点：

高压绕线电机转子变频技术，采用低压通用变频器，通过高压绕线电机转子供电，而将电机定子短封，实现高压绕线电机的变频调速，使交流提升机实现无级调速，达到理想的运行速度图。

本系统具有的优点和积极效果是：由于高压绕线电机转子变频调速控制系统采用上述结构，利用目前成熟的低压通用型矢量控制变频器技术，对高压绕线电机的定子短封后，可以实现高压交流绕线电机的变频调速，因为高压绕线电机的转子电压较低，转子变频器的电压等级只要与电机转子电压匹配即可，这样仅仅使用低压变频器就能解决高压绕线电机的变频调速问题。与高压定子变频调速控制设备相比，设备简单、通用性强、可靠性高。

系统框图如下：

3、适用范围

1）海拔高度不高于1000米，（高于1000米时，变频器功率按具体情况选择）

2）周围环境温度不高于+40ºC，不低于-10ºC

3）相对湿度不超过85%

4）没有导电尘埃以及对金属和绝缘有破坏作用的气体

5）没有剧烈的震动和颠簸的场所

注：用户如有特殊要求，可以与制造厂协调解决

二、产品型号规格

1、产品型号：

1)型号：TKD(M)—B(ZB) / 1 —D2（Y2）— 2 / 3

2)名称：高压交流绕线电机矿井提升机转子变频调速电控系统

3)型号含义：

1TKD（M）—D：单绳提升机电控、M：多绳摩擦轮提升机电控

2B（ZB）—B：变频调速控制、ZB：转子变频调速控制

3 1 （2、4）—2：两象限变频器、4：四象限变频器

4D2（Y2）—D2：电延时二级制动、Y2：液压延时二级制动

5 2 —变频器功率

6 3 （4、6）—4：400V级变频器、6：660V级变频器

2、外形及安装尺寸：

（下图仅为示意图，实际尺寸以项目所附图纸为准）