矿井提升机直流调速拖动

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探讨全数字直流调速技术在矿井提升机中的应用

升机的运行过程中电动机出现了过载现象，主回路接地，直流断开的断开时间没有赶在装置快熔之前，导致电源掉电等故障，这时系统的自动保护功能就会启动，防止各种事故的发生。３．优化方式介绍对于６ＲＡＴ０的装置进行优化，主要有两种方式：一种是自动，一种是手动。如果运用前者进行优化，比较简单，只要将那些必要的参数输入进去就可以。如果对此装置进行优化时使用的方式是后者，那么就要先将必要的参数计算出来，这些参数主要包括励磁回路的电阻还有电枢回路的一些参数（电阻和电感）。这些参数的计算依据是实际的电流和电压值以及电机的参数。另外，在考虑电机实际情况的基础上，
施
这种全数字直流调速装置出现故障时的解决方法比较简单。装置本身的自我诊断功能比较强，能够对整个系统的软件、硬件性能以及工作状态等进行随时监控，当系统出现问题时故障代码会在ＰＭＵ和发光二极管上进行显示。发生故障的原因以及排除的方法在说明书上都能找到，因此，故障排除人员可以按照说明书进行操作。另外，如果
关键词：全数字直流调速技术；矿井提升机；应用
由于现代科学技术的不断发展，调速控制系统几乎全部的工作环节都能够摆脱人工操作的模式，由软件来进行操作。以前的模拟调速系统，已经不能适应现代化的要求，取而代之的是全数字直流调速技术的应用。实行全数字化的运行，不仅能更好地起到调速的作用，还能够对系统进行及时的检测，使运行中的问题得到及时的发现并能采取有效的措施对故障进行排除。全数字直流调速技术的优点全数字直流调速技术的应用相比起传统的模拟调速系统有着相当多的优势：第当系统处于静态的时候，全数字直流调速系统有着更高的精准度，能够将这种状态维持更长的时间。第二，当系统处于动态的时候，那么全数字直流调速技术的应用能提

矿井提升机(500kW以下)控制技术的应用

１１４全数字交流低压定子变频电控系统全数字交流低压定．．子变频电控系统主要由交流电动机、电力电子变频器两大部分组成。电力电子变频器可分主电路（电力电子变换器或电力电子变流器）、控制器以及电量检测器三个主要部分。电力电子变流器（电路）主的拓扑结构分为两种，种是交一直一交（ＣＤＡ结构形式，Ａ — Ｃ— Ｃ）另一种是交一交（ＣＡＣ）构形式，Ａ — 结１１２全数字化交流串电阻电控系统交流转子串电阻方法只也称直接变频。对于主电路为交一直一交结构形式的变频器，．．因其能用在交流绕线式异步电动机上，目前煤矿采用的交流转子串电阻整流电路输出的直流电压或直流电流中含有频率为电源频率６倍调速方法基本上都是在绕线异步电动机的转子回路接入金属电阻，的电压或电流纹波，以必须对整流电路的输出进行滤波，所以减少直用控制器或磁力站逐步切除电阻的方法进行调速。由于矿井提升机流电压或电流的波动，为此在整流器与逆变器之间设置中间直流滤的工艺特点，行速度是很低的，且要求正力爬行，纯动力制动波环节。根据带有中间直流环节的直流电源性质不同，一直一交爬并单交解决不了低速正力爬行问题，通常需要采取措施或加装一些辅助设型变频器可以分为电压源型和电流源型两类。一直一交型变频器交目前，井提升矿备，目前采用的有脉冲爬行、拖爬行和低频爬行三种方法。转子回中的整流器和逆变器一般接成两电平三相桥式电路。微路串电阻调速存在以下缺点：械特性变软速范围受负载转矩的机在５０Ｗ以下功率段，电动机通常选择３０或６０电压等机调０ｋ８Ｖ６Ｖ影响，负载轻时，速范围很小；速时消耗在转子回路中电能随级，主电路调速装置采用两电平交一直一交型变频器，变频器但调调其按整流前端形式的不同，要可分以下三种结构－主一种为整流器由二极转速的降低而增加，速愈低，机的效率越差。转电此为提高煤矿安全保障能力，淘汰不符合国家有关法律法规规定、管或晶闸管组成一个６脉动整流桥，种结构的变频器在电动机需

提升机使用说明书

全数字直流调速电控系统使用说明书一、概述上海嵩科自动化工程有限公司为杨家坝铁矿成套的1.85*4多绳提升机全数字直流调速电控系统，具有技术先进、设备稳定、可靠、控制精度高、移相范围宽、整流波形好、脉动小、保护功能齐全、过载能力大、维修方便等优点。

系统中整流装置采用英国欧陆590C全数字直流调速器，主回路整流元件采用西安西电整流器有限公司生产的KP型可控硅并辅以相应的过电压抑制电路，主回路断路器采用了上海人民电器厂生产的ME断路器；提升机控制系统采用SIEMENS公司生产的S7系列PLC，并采取了对开关量输入信号使用继电器隔离、对模拟量信号使用隔离模块等措施，提高了主控PLC系统的抗干扰能力，使系统具有技术先进、控制精度高、稳定性更好等优点。

本次设计提升服务水平为五个水平（其中本次施工为815米、995米两个水平，其余三个水平为延伸后二次施工时考虑）。

本次罐笼井提升机设计，具有如下特点：㈠、保留了原设计提升机主要设备，如：提升主机、主电动机、整流变压器、平波电抗器、直流快速开关、深度发送装置等，并保留了原高压供电方式，节省了总投资；㈡、液压制动系统采用了带蓄能装置的二级制动液压站，并为液压站系统调试编制了专用程序，使得液压站系统的调试变得既安全又简单、方便；㈢、针对提升机控制系统复杂、故障点多的特点，本次设计主控系统采用SIEMENS公司生产的S7系列PLC，并利用SIEMENS产品TD200显示提升机运行高度、速度、运行时间等信息。

利用PLC强大的软件功能，设置了专家监控、指导系统，当系统不具备开车条件时，若操作了主操台右手柄，或进行了其他不当操作，系统将在TD200上显示“系统不允许开车”等相关信息，提示操作者进行相关检查，避免系统误动作；当系统发生故障停车时，除了在TD200上显示故障类型外，还将及时提示故障发生的时间（紧停时），故障的原因，故障的部位等信息，指导维修人员及早排除故障点，可以极大地缩短故障排除时间，方便维修，降低系统故障率；对系统其他信息如罐笼过减速点等也进行及时的提示。

谢桥煤矿副井提升机直流调速系统改造浅谈

０．引言
场调速系统和闸控系统已经部分改造．数字调节装置为九十年代国产设备．调速系统采用磁场换向无环流的可逆调速系统。该系统投运已近十五年。磁场换向无环流的可逆调速系统因为换向时间长．易造成不平衡提升时的绞车反转．影响矿井的生产效率调速装置国产电气元件老化，可靠性差，耗能高、维护量大，系统安全性得不到保证，影响整个电控系统，目前已经不能满足正常的生产的需要．已影响矿井正
２０１３年３０期
科技一向导
◇ 科技论坛◇
谢桥煤矿副井提升机直流调速系统改造浅谈
（１．安徽理工大学电气信息学院
【摘
安徽
淮南
张家柱，・２２３２０００；２．淮南矿业集团谢桥煤矿职工培训中心
安徽
淮南
２３２０００）
常生产。
６ＲＡ７０供电。接收ＦＭ４５８控制器经ＰＲＯＦＩＢＵＳ — ＤＰ通讯传送过来的励磁电流恒定值，无需调节，减少了故障率。中压开关柜中的励磁变压
器馈电柜负责对励磁变压器供电．６ＲＡＴ０控制装置连接到一台励磁变压器的二次侧上，负责给直流电动机励磁绕组供电。配备数字温度巡检仪，显示各监测点温度值．显示温度报警和故障信号．并参与提升机电控系统的连锁保护（３）直流调速采用位置、转速和电流三闭环控制。在转速、电流双闭环调速的基础上．外边再设一个位置控制环．形成三环控制的位置随动系统，如图所示。位置调节器就是位置环的校正装置．它的类型和参数决定了位置随动系统的系统误差和动态跟随性能．其输出限幅值决定着电机的最高转速。和双闭环控制系统一样。多环控制系统调节器的设计方法也是从内环到外环，逐个设计各环的调节器当电流环和转速环内的对象参数变化或受到扰动时．电流反馈和速度反馈能够起到及时抑制作用．使之对位置环的工作影响小．而加人位置环以后方面提高了系统的稳态精度．一方面则使系统具有快速给定信号变化的能力．即动态校正（４）ＤＣＳ８００新型全数字化调速装置具有以下特点：

下篇第五章矿井提升运动学及动力学

式中：D为提升机卷筒直径；i为减速器传动比；
ne为电动机额定转数。
如何确定最大提升速度？
由式(5-1)计算的最大提升速度vm，因每台提升机所选配的电动机转数的不同和减速器速比的不同而具有有限的几个数
值，这有限的几个数值均称为提升机的标准速度—最大提升
速度。应该注意的是，选取vm时，即选择转速ne和传动比i时，
应使vm值接近vj值。其办法可从下列有关的表中查找(各表的
值是据式(5-1)计算得出的)。例如：H=400m D=3 m
vj (0.3 ~ 0.5) H
vm
Dne
60i
(m
/
s)
转速n
传动比i
500
600
750
11.5
6.826 8.191 10.239
20
3.925 4.710 5.887
30
a1
0.75Fe
(k Qg m
pH )
(5-5)
式中：λ为电动机过负荷系数； Fe为电动机额定拖动力； Pe为电动机额定功率； 0.75为考虑电动机稳定运行而限制其最大拖动力的系数。
(4)对于多绳摩擦提升，最大加速度a1 除了以上个限制因素外，还受到防滑条件的限制。
(二)提升减速度a3的确定提升减速度a3除了要满足上述《煤矿
(3)等速阶段t2：箕斗在此阶段以最大提升速度vm运行，直至重箕斗将接近井口开始减速时为止。
(4)减速阶段t3：重箕斗将要接近井口时，开始以减速度a3运行，实现减速。
(5)爬行阶段t4：重箕斗将要进入卸载曲轨时，为了减轻重箕斗对井架的冲击以及有利于准确停车，重箕斗应以v4低速爬行。一般 v4=0.4～0.5m/s，爬行距离h4=2.5～5m。

基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计

基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计摘要本文针对提升机控制系统中存在的上述问题，把可编程序控制器和变频器应用于提升机控制系统上，并在可行性方面进行了较深入的研究。

根据提升机的运行特点，控制系统采用工控机监控提升机变频调速系统，PLC控制系统、变频调速系统等组成。

为了提高系统的可靠性，对提升机各种物理量及控制单元进行控制监控。

提升机的动态监测由工控机或触摸屏和组态软件组成。

用户在组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程和工程所需要的信息报表以及结果打印等。

主控系统采用PLC系统，硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小，配合一些专用电子模块组成的提升机控制设备，可供控制高压带动动力制动或低频制动等。

同时能检测各电机故障现象并送往上位机显示。

减少了传统继电器接触式控制系统的中间环节，减少了硬件和控制线，极大提高了系统的稳定性，可靠性。

关键词：矿用提升机；变频调速；矢量控制；可编程控制器The Freouency Conversion Use on The Speed Adjustment of Shaft Hoist on The Basis of PLC ControlABSTRACTElevator Control System In this paper, the above problems exist in the PLC and frequency converter used in elevator control system, and for a more in-depth feasibility study. According to the operation of hoist features, the control system IPC VVVF elevator control system, PLC control systems, frequency control system components. In order to improve system reliability, and various physical quantities on the elevator control unit to control monitoring. Dynamic monitoring of elevator or the touch screen by IPC and configuration software. User environment, complete the animation in the configuration design, equipment connections, control flow and projectpreparation of the required information statements, and the results of printing. Master control system uses PLC systems, hardware simplicity, the software flexibility and easy commissioning and maintenance of small, specialized electronic modules with a number of the elevator control equipment, drive dynamic braking for control of high pressure or low-frequency braking. While the motor symptoms can be detected and sent to the host computer display. Relay contact to reduce the traditional control system of the intermediate links, reducing hardware and control lines, which greatly improves system stability and reliability.KEY WORDS:：Shaft hoist；Frequency conversion；Vector control；PLC目录前言 (1)第1章绪论 (2)课题概述 (2)国内外矿井提升机的发展状况 (2)国外矿井提升机的现状 (2)国内提升机的现状与发展趋向 (6)本文内容及研究的意义 (7)研究内容 (7)研究意义 (8)第2章矿井提升机调速系统的设计 (9)矿井提升机对控制系统的要求 (9)提升机调速控制系统方案设计 (11)控制单元基本原理 (11)调速装置 (13)主控系统设计 (15)第3章变频调速系统的设计 (18)变频调速的发展及在提升机系统中的应用 (18)变频调速基本原理 (20)变频器的选择 (21)变频器的选型 (21)3.3.2 变频器容量的选择 (22)变频器主电路设计及参数设定 (23)第4章PLC在提升机变频控制系统中的应用 (26)PLC概述 (26)本系统中PLC的选型及特点 (27)PLC控制系统设计 (27)4.3.1 PLC的I/O分配 (28)4.3.2 PLC接线图 (33)第5章PLC控制程序设计 (34)PLC软件概述及提升机PLC控制要求 (34)程序设计 (35)系统抗干扰措施 (40)结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录 (45)外文资料翻译 (46)前言在煤炭生产中提升机担负着提升煤炭、岩石、下放材料、升降人员和设备的任务，是联系井上与井下的唯一途径，素有矿井“咽喉”之称。

500KW以下矿井提升机电控系统方案比较

500KW以下矿井提升机电控系统方案比较摘要：本文简要介绍了矿井提升机电机功率在500KW以下高压变频、低压变频和直流电控系统方案的优缺点，以此对设计或使用部门对电控系统的选用提供指导作用。

关键词：矿井提升机高压变频低压变频直流电控方案比较关于500KW以下矿井提升机电控系统的配置，有几种典型方案（高压变频、低压变频、直流调速等），下面就这几种方案的性价比等方面进行比较，以便于设计单位或用户决策！一、性能比较1.速度的可控性——调速性能高、低压变频电控和直流电控都具有良好的速度可控性，即不论在重物提升或重物下放工况，司机都可以根据需要控制运行速度，属于无级调速系统。

特别是在拉人和拉物有不同速度要求时或负荷不同时，调速精度都可以控制在0.5%之内。

也就是说，若需要2m/s的速度运行，不论是重物提升还是重物下放，也不论是空载还是重载，提升机的速度都可以保持在2m/s的稳定速度运行；其它速度控制亦同。

2.系统的安全性2.1．高压变频系统与直流电控系统的比较系统的安全性是建立在系统的控制性能和可靠性基础上的，没有良好的控制性能和可靠性能就没有可靠的安全性。

从这个意义上来讲，直流电控系统比高压变频系统更可靠、更安全，这是因为直流系统比高压变频系统实践应用时间更长，不论从理论上还是从实际应用上都更加成熟，也就更加可靠和安全；另外一方面，直流电控主回路属低压范畴、采用低压晶闸管元件控制，可靠性较高；高压变频电控主回路属高压范畴、采用低压IGBT元件串联，影响了系统的可靠性。

另一方面，从对使用和维护上讲，直流电控系统比高压变频系统更加容易、更加方便。

2.2．高压变频与低压变频系统的比较系统的安全性与系统的可靠性相关联并建立在系统的可靠性基础上，从这个意义上讲，低压变频比高压变频更可靠，更安全。

低压变频系统采用IGBT桥臂式结构，每台变频器整流侧6只IGBT，逆变侧6只IGBT，共12只IGBT，即主回路元件及结构仅按低压装置设计和制作即可，因此元件少，电压低成为它的特点，正因为如此也奠定了其高可靠性的基础。

矿井提升机电控系统的发展

矿井提升机电控系统的发展张　娟(中国矿业大学信电学院,江苏徐州221008)[摘　要]根据矿井提升机电力拖动技术的发展过程,介绍和分析了绕线型异步电动机交流拖动、发电机-电动机直流拖动、晶闸管整流装置供电的直流拖动和交-交变频器供电的交流拖动等四种拖动方式。

[关键词]矿井提升机;交流拖动;直流拖动0　引言矿井提升机是矿山企业的关键机电设备,对矿井的生产及安全起着非常重要的作用。

由于提升机的生产工艺要求比较高,所以它的电气传动及控制一直是各国电气传动界的一个重要研究领域。

本文根据矿井提升机电力拖动技术发展的过程,对各种拖动方式进行介绍和分析。

1　交流绕线型异步电动机拖动[1]是矿井提升机电力拖动发展的第一阶段,大体在20世纪50年代至60年代初,采用的是“异步电机+转子串电阻加速+高压接触器换向+动力制动(或低频拖动减速)+继电器控制”方式。

由于鼠笼型异步电动机很难满足提升机起动和调速性能的要求,因此,在这一阶段,矿井提升机多采用绕线型异步电动机进行拖动。

绕线型异步电动机转子回路串电阻后能限制起动电流和提高起动转矩,并能在一定范围内调速。

具有结构简单,坚固耐用,建筑面积小,维护方便,价格低廉,安装调试方便等优点。

缺点是启动阶段电能损耗较大,当用于要求频繁启动或不同运行速度的多水平提升机时,问题就更为突出,但用于单水平深井提升时,提升效率与用发电机组供电的直流拖动系统相当。

此外,由于靠切除转子回路电阻进行调速,所以系统的调速性能不好,调速范围小且为有级调速。

如果选用了动力制动、低频制动、可调机械闸、负荷测量、计量装载等辅助装置后,运行性能将会大有改进。

目前,在我国中小型矿山或中等深度以下的矿井中,还有一定的市场。

受交流开关容量的限制,单台交流拖动的电动机容量一般不大于1000kW,当功率超过1000kW而又选用这种拖动方式时,可利用2台绕线型异步电动机组成双机拖动系统。

与单机拖动系统相比,双机拖动系统有以下几个特点:(1)如果生产条件允许,2台电动机可分期安装。

矿用全数字直流调速系统的研究

用。本文针对矿用全数字直流调速系统进行研究，系统为转速、电流双闭环可逆调速，流环为内环，速环为外环。电转
【关键词】全数字直流调速系统；电力拖动；电动机
Ｏ概述
为了实现对转速和电流两种负反馈分别进行控制，系统中设置在
了两个调节器．别调节电流和转速，者问串级连结。速调节器输分二转
盛一～
电流调节器的输出限幅值可以保证电力电子山生产的咽喉部位，提升机的安全、可靠运行，接关系到企业的生产了电枢回路的最大电流，直Ｃ｝］ｏ＋．状况和经济效益。此，保证提升机的安全、定的运行就成为提升变换器的最大输出电压。因要稳．２机设计、造的首要考虑问题。随着科学技术的进步和矿井生产现代１全数字直流调速系统制
１系统结构
１１转速电流双闭环直流调速原理．如图１所示为转速电流双闭环直流调速系统的原理图。其中ＡＳ转速调节器；Ｃ电流调节器；Ｐ电力电子变换器。Ｒ：ＡＲ：ＵＥ：
多处理器分布控制方案．～种模块化的控制系统。该系统具有以下是特点：１．数字式直流调速控制器的控制方案是由软件设定的．制器可．１２控由软件编程程模块组成，结构和参数设置简单方便，作稳定，受其工不

煤矿提升机交流拖动系统简介

量就小，这就使得交直交回路变压器的容量选型可以比交交的小的缘故。
三、对电网质量要求的比较
由于交直交直接转矩控制（Ｔ）在整个提升循ＤＣ环中，定子变压器线电压和线电流控制在相同相位，
低时，系统将降容使用。但ＤＣ动在低速甚至零速Ｔ传
对电网产生谐波，这些谐波不仅包括特征频率，而且
含有随速度变化的边频以及运行时由于触发脉冲不对
称、无环流死时等因素影响而引入的旁频。这大大增
加了谐波治理的难度。而对交直交直接转矩控制（Ｔ）系统，不仅不ＤＣ产生电网谐波，而且吸收过滤电网上的谐波。６脉动ＡＵＲ整流器能够消除２次及以下谐波，ｌ脉动ＡＵ５２Ｒ整流
煤矿提升机交流拖动系统简介
王守军
（南矿业集团生产部，徽淮南２２０淮安３００）
摘要：大容量（３０ｋ）井提升机系统中传动方式多采用交流传动。高性能交流传动方案主要有两种： ≥ ００Ｗ矿交一交变频传动和交一直一交变频传动。作为一种新型的高性能传动方式，交直交变频传动以其优越的调
ＰＭＷ矢量控制（ＹＬ）的力矩阶跃一般在ｌ￣２ｍ。ＣＣＯＯ０ｓ因此，交交矢量控制（ＹＬ）的矿井提升机，大多ＣＣＯ会产生力矩汶波，导致共振频率。采用Ｏｔｍｅｐｉｉｄｚ
［２］李玉瑾．多绳摩擦提升系统动力学研究与谐波的比较

矿山提升机的电力拖动与变频控制技术研究

矿山提升机的电力拖动与变频控制技术研究摘要：矿井提升拖动控制要求提升机有合理的方案，变频交流拖动可逆提升电控系统变频控制技术凭借其优越的调节性能，在同时针对变频控制技术基本原理进行概述，然后再详细阐明变频控制技术在矿山机电设备当中实践应用。

关键词：变频控制电力拖动矿山机电节能1、电力拖动系统的控制原理系统中设置了转速调节器和电流调节器，分别实现转速负反馈和电流负反馈作用，前者和后者之前实行串联联接如图1 所示对于电力拖动系统来说, 电动机本身的反馈有: 速度反馈, 电流反馈、电压反馈、频率反馈等。

也就是说，电流调节器的输入为转速调节器的输出，晶闸管整流器的触发装置由电流调节器的输出信号进行控制。

电流环处于双闭环结构的内环；转速环则处于外环。

双闭环调速系统为了获得良好的静动态性能，其转速调节器和电流调节器一般都采用PI 调节器。

图1.转速电流双闭环调速系统图2、变频控制技术在提升机设备中应用在矿井当中，提升机的主要任务就是负责安全输送物料以及人员，在矿井生产上具有举足轻重的地位。

将变频控制技术引入到矿井提升机驱动系统当中，便从根本上避免了上述的许多弊病，不仅实现了无级平稳的加速、减速。

还提高了系统的各方面性能，增强了各方面的保护，其中具体优点如下：(1)可通过编程器指令进行程序编写，完成电控系统中的继电器逻辑关系，同时控制电路图和梯形图相互转换也十分方便；(2)系统故障能够通过触摸显示屏和编程器直接查出，处理简单，同时检测机械、电汽方面故障；(3)由于外部线路控制执行继电器数量少，占用实际空间随着减少，故障自然减少，基本上免除了维护(4)回馈制动，提升机负力状态时，电机产生再生能量反馈至电网，明显节约了电能，与此同时，制动力矩增大，提高了绞车下方安全性；(5)控制精度较高，可扩展性强，通过修改内部程序即可完成对系统功能参数的改变，无须更改硬件接线，真正实现柔性控制(6)速度和制动不是通过机械来完成，而是通过电气来控制得，减少了系统冲击，减少了机械磨损，延长了设备使用寿命。

790直流调速器在矿井摩擦式多绳提升机中的教学应用

790直流调速器在矿井摩擦式多绳提升机中的教学应用【摘要】基于电流预调功能的ETD系列790直流调速器，出色的调控性能在矿井提升机电力拖动中有着非常成功的应用。

该设备在SIEMENS公司S7300系列PLC作为profibus-DP主站，调速器作从站的通信及S7-200智能从站，作为正常状态下的控制模式。

并由智能从站与790进行MODBUS通讯，承担控制调速器运行功能的自动控制。

【关键词】ETD 调速器矿山提升机PLC井下矿山企业，矿井是矿山生产的咽喉要道，它承担着矿石、矿渣、采矿机具材料、人员等升降运输任务。

矿井提升机设备是承担运输任务的生产设备。

其工作性能的稳定性，安全性、先进性是决定提升机设备工作任务完成的关键。

提升机电气调速装置以及控制系统是执行任务的核心部件。

它直接影响设备的安全经济高效运行。

1 摩擦式矿井提升机对整流调速装置的要求多绳摩擦式矿井提升机属于四象限运行调节负载，特别是副井提升机负载具有复杂性、多样性：其一，提升机属大惯性位能负载。

大惯性调节，调速特性软，易产生加速过程长；在减速时则会产生停顿倒拉或降速大，调节过程长现象。

特性硬，易产生速度不稳定。

提升机需严格按照设计速度图曲线运行，因此对调速装置的调速性能具有很高的要求；其二，负载电流变化大。

两侧负载从等重（零电流）到最大静张力差，异常时还会产生超载等，电流从0值断续到堵转电流变化范围之广；负载变化远高于电梯以及一般起重机负载。

其三，副井多水平提升，需频繁启动加速、匀速、减速制动停车等过程，对调速系统的起动、制动停车平稳性要求非常高。

2 790全数字调速装置在直流拖动提升机的案例情况介绍及其特点中国五矿集团鲁中矿业有限公司使用的1.85*4多绳摩擦式提升机是应用在混合井上的双层罐笼式提升设备，是整个公司主要的提升平台，目前的提升高度为550米，共计5个水平中段，提升任务量非常大，对提升机电控装置安全运行的可靠性和提升效率要求比其他矿山还要高。

矿井提升机电力拖动方案探讨

一
３晶闸管供电的直流电动机调速系统（亦称ＶＭ系统） —
改变直流电动机的转矩疋极性有两种方法，是改变电流Ｉ的极胜，为电枢换一ｄ称向方案，是改变励磁电流Ｉ的极性，为二ｆ称磁场换向方案。变直流电流极性的Ｖ—Ｍ改调速系统结构如图２示。使用时通过调所在节触发装置ＧＴ的控制电压Ｕｃ移动触发来脉冲的相位，改变平均整流电压Ｕｄ，而可从实现平滑调速。是，于晶闸管的单向导但由
偿装置，使整个系统的投霉大。
５双ＰＷＭ交一直一交变频调速方案
同步电动机双ＰＷＭ交一直一交变频调
速系统的主电路结构如图２示。所图２，中ＡＲＵ为ＰＷＭ可逆整流器，网电侧的功率因数近似为１，够将交流电源的能能量转变成直流电能，可以把直流侧的也电能逆变成交流电回馈电网。流侧的电交
流波形接近正弦波，被电流较小。谐
满足矿井提升工艺过程的需要。前正在目应用的矿山电力拖动系统方案有交流电动机转子串电阻调速、闸管供电的直流电晶动机调速、闸管交一交变频同步电动机晶矢量控制方案、流电动机双ＰＷＭ交一直交

矿井提升机的控制方式

Ｔ昔
胛ｕ
矿井提升机的控制方式
郑丽萍（中钢集团设计研究院有限公司石家庄设计院，河北石家庄
０５００２１）
摘要提升机在爬行和制动两个阶段中，通常采用变频器来作为其特殊的低频源，并能在确保其输出频率不变的
同时，根据外部控制的实际信号要求及其运行的速度，实现对输出电压大小的控制，最终实现矿井提升机电机的平稳
文章编号：１６７１ — ７５９７（２０１４）０２ — ００６８ — ０２由上可知随着机械与传动技术的发展，最开始采用电磁离
合器的调速技术，已无法满足现在的发展要求。传统的交流调速方法使用过程中，存在很多的缺点，如调速的精度不高、调
２）直流他励电动机拖动：这种调速方式的主要操作原理是通过利用直流电动机外部供电压的改变来进行调速的。其主要的优点是调速的性能极好，并且调速的性能与负载的大小和正负均没有关系，其主要的缺点是设备比较复杂，投资和为序的代价较大。３）交流同步电动机拖动：采用晶闸管交一直一交变频供电，优点是制造简单，造价低，电动机效率高，运行噪音小，维护方便，由计算机控制调速精确，自动化程度高。
制动以及稳定爬行。这一控制方式不仅调速性能良好、系统控制安全性高，而且还能节能省电，具有较高的应用及推广价值。本文主要介绍了矿井提升机的控制方式，以及矿井提升机中变频器的应用。

矿井提升机直流调速电控原理

矿井提升机直流调速电控设备工作原理：全数字调速系统主要由全数字调速装置和晶闸管变流器组成。

通常有两种配置方式，一种是调速装置和晶闸管全部采用进口件；另一种是采用进口的小型全数字调速装置，配置国产的晶闸管功率单元随着国产可控硅质量提高，这种配置比较常用。

特别对于较大容量的提升机性能价格性能价格比较优良，使用效果也不错。

根据用户实际需要，晶闸管装置可以配置成6脉动、串联12脉动或并联12脉动。

对于串联12脉动，当一组晶闸管装置发生故障情况下，可以切换为6脉动全载半速运行。

矿井提升机的工艺要求提升电动机必须能正反转。

因此，全数字直流电控可以设计成磁场反向，也可以设计成电枢反向；随着晶闸管器件的普及，价格不断下降，加上电枢反向比磁场反向在快速性，对电动机的影响，复杂性占有优势，因此，矿井提升机直流传动有都将主回路设计成电枢可逆的趋势。

技术性能：1、直流传动属无级调速，全数字调速精度高，一般<1%。

2、具有多种故障自检保护功能，运行安全可靠。

3、加、减速段是具有防冲击的S化给定曲线控制。

4、参数的设备可通过菜单来设定。

5、全数字直流调节系统电流环，速度环的参当选可通过系统的自优化完成。

6、对主回路串、并联12肪动可减少高次谐波和无功冲击。

7、控制系统采用PLC控制并与全数字直流调速系统、上位机等训件组成网络，使各部分的信号传递更方便、准确。

8、完善的提升系统的后备保护，使提升机运行更加安全可靠。

9、先进的数字深度指示功能，带有精、精针显示，精度达±1cm。

10、上位机的应用使PLC软件的编制，修改更加方便；画面的应用，使管理人员对系统运行状况一目了然。

11、远程专家服务系统的应用可使用户解决后顾之忧。

适用范围单组6脉动直流调速电控设备，使用于电动机≤ 800kW以下的的矿井提升机。

并联12脉动直流调速电控设备，使用于500kW ≤电动机≤2500kW 的矿井提升机。

串联12脉动直流调速电控设备，使用于500kW ≤电动机≤2500kW 的矿井提升机。

矿井提升机变频调速控制系统研究

３．２提升电机的选择
矿井提升机的工作特点：箕斗在井内一定距离上保持较高的速度作往复运动，完成提升与下降的任务。为了保障提升机能够高效、安全地连续运行，其必须具备良好的机械性能、完善的电气控制设备和保护装置。
基本装置：三相异步电机一台，型号ＹＢＰ４５Ｏ一８，３１５ｋＷ，三
便等。晶闸管一电机调速系统：这个系统的电源是处于静止状态
根据该公式可计算出一般的三相交流异步电机的额定电流，从而达到快速选择保护元件的目的。
３．３变频器容量的选择
一
般的提升机都是用一台变频器去驱动一台电机，在这种
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矿井提升机变频调速控制系统研究
范荣
（阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司，山西阳泉０４５０００）摘要：首先从矿井提升机的工作原理人手，分析了提升机直流调速性能，进而对变频控制部分进行设计，最后探讨了直流提升机计 ‘
流，很容易造成污染。直流脉宽调制系统：该系统中，电压的极性和大小可以通过
一一— ■Ｆ干
量选取电机容量的１．５倍。
３．４变流器的选择
一＾。
考虑到矿用提升机性能上的差异和负载的波动，变频器容
变流器采用双桥串联、顺序控制方式，２组桥的触发脉冲与整流变压器一样错开３０。，理想情况下可以输出１２脉波的直流电压，输出电压平滑，可以减少谐波，提高功率因数。晶闸管变流使得电流波形畸变以及输入电流的相位滞后会使变流器功率因数降低，高次谐波分量增大，从而给电网带来较大的“ 污染” 。对于大容量、高电压的电机，如果采用２组晶闸管整流桥串联供电，并改变变压器连接方式，则不仅可以减少谐波分量，提高功率因数，而且还可以降低对晶闸管耐压值的要求。

矿井提升机(500kW以下)控制技术应用论文

矿井提升机(500kW以下)控制技术的应用摘要:本文通过对500kw以下矿井提升机控制技术的分析,充分了解煤矿现行提升机控制系统的运行情况以及传动领域的最新技术、最新应用,以便合理选择矿井提升机控制方式。

关键词:矿井提升机控制技术交流直流变频矿井提升机是矿井的关键设备之一,其运行性能的优劣,不仅直接影响到矿井的安全生产,且与人身安全密切相关。

近几年随着大规模集成电路技术、计算机控制技术、网络信息化技术和电力电子技术的快速发展,提升机电气控制技术和装备水平也得到了飞跃发展。

为了更好的应用提升机控制技术,我们应及时了解其现状和技术的发展。

1 矿井提升机电气传动及其自动化控制系统组成及应用矿井提升机电力拖动系统主要包括:直流调速系统及交流调速系统两种。

矿井提升机电气传动及其自动化控制系统由电动机、电源装置和控制装置三部分组成。

1.1 目前煤矿500kw以下功率范围内提升机电控系统主要包括以下几种:1.1.1 全数字直流电控系统 500kw以下功率范围内矿井提升机,电动机功率相对较小。

调速系统主回路通常采用6脉动方案。

直流电动机的调速特性:直流电动机具有良好的启动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

近年来,高性能交流调速技术发展很快,交流调速系统有逐步取代直流调速系统的趋势。

然而,直流拖动控制系统毕竟在理论上和实践上都比较成熟,而且从控制的角度来看,它又是交流拖动控制系统的基础,因此,应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。

自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。

全数字直流电控设备系统由高压开关柜、主整流变压器、晶闸管电枢变流器柜、全数字调节柜(含励磁控制)、直流快开、低压辅助电源柜、主控计算机柜、上位监控计算机、司机操作台、测速发电机、脉冲发生器、电抗器、井筒开关等组成。

全数字直流电控系统(6脉动)(直流系统方框图如下:)1.1.2 全数字化交流串电阻电控系统交流转子串电阻方法只能用在交流绕线式异步电动机上,目前煤矿采用的交流转子串电阻调速方法基本上都是在绕线异步电动机的转子回路接入金属电阻,用控制器或磁力站逐步切除电阻的方法进行调速。

矿井提升系统拖动与控制技术

提升循环，转子电阻能耗约占提升能耗的２３％。５— ５由于自动化水平低，往往发生提升机在施机械闸
情况下运行；车位置掌握不准时，停还会二次送电，造
成电能的浪费。较多的传动环节（如减速装置）也不可避免地影响提升效率和电能的利用率。为解决提升机转子电阻能耗问题，改善调速性能，人们采取了一些措施。比如，采用能耗反馈制动、微拖动、低频拖动等。虽然这些措施取得了一定效果，但都不是解决问题的根本办法。发电机一电动机直流拖动与交流绕线型异步电动机拖动阶段基本属同一个阶段。其优点是与交流电动机拖动相比，调速性能得到改善，载能力强，需设过所
备均为常规定型产品，货容易，供运行可靠，技术要求不高，系统以外的电网不会造成有害的影响。缺点对是效率低，提升电耗仍然较高。１２晶闸管整流装置供电的直流拖动阶段．自２０世纪６７０— ０年代，随着电力电子技术的伴飞速发展，晶闸管整流装置供电的直流拖动系统得到迅速发展和普及。与发电机一电动机直流拖动系统相比，晶闸管整流装置供电的直流拖动系统具有如下优点：功率放大倍数高，调速范围大，速响应性好，于快易实现自动控制；尤其是由于其避免了调速电阻损耗，减少了传动环节，而电能利用率显著提高。发电从
机一电动机直流拖动系统的平均效率为７％，５晶闸管整流装置供电的直流拖动系统的平均效率达８％以５上。有关机构和专家曾进行过一个实例分析：某煤矿年产量为３０万ｔ主井提升高度为２０提升速度为０，２ｍ，６６ｍｓ提升电动机功率为２× Ｏ０Ｗ。能耗分析结．５／，ｌ０ｋ果显示，晶闸管整流装置供电的直流拖动与传统的交流拖动相比，年可节电１０× ０ｋ・。每２１Ｗｈ

电机与拖动课程设计——矿井提升机交流拖动系统.概要

矿井提升机交流拖动系统摘要：本装置主回路由三相交流电供电，用以对JKD1850*4提升机的主电动机供电。

主电动机采用交流电动机，400W，440V，975A。

调速方式为串电阻调速。

采用转速负反馈，在额定转速时，负载从10%变化到100%时转速偏差为额定转速的5%。

本装置按连续负荷性质考虑，能在各种负荷下平稳运行，在长期额定负荷下，允许150%额定负荷，持续时间约两分钟。

关键字：提升机主拖动电动机转子电阻控制系统主回路和控制回路矿井提升机系统简介：矿井提升机是矿山生产设备，提升机电控装置的技术性能，既直接影响矿山的生产的效率及安全，又代表着矿井提升机发展的整体水平。

矿井提升机，从电力拖动而言，可分为交流拖动和直流拖动两大类。

交流拖动系统结构简单，坚固而耐用，建筑面积小，维护方便，运行可靠，价格低，设备供货容易，安装调试周期短等优点。

主要缺点是启动阶段电能损耗大。

在调速方面性能，交流拖动系统一般不如直流拖动系统优越，但选用了动力制动、低频制动、可调机械闸、负载测量、计量装载等辅助装置后，交流拖动系统亦可以达到满意的调速性能。

综合以上的原因，交流拖动系统在我国中小型矿山或中等深度以下矿井获得了广泛的应用。

矿井提升系统的类型很多，按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:竖井和斜井;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、矿井提升高度较浅，煤矿用提升机较多，其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少。

因此在20世纪60年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较多。

目前我国提升机90%以上均采用交流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起动和调速。