790直流调速器在矿井摩擦式多绳提升机中教学应用[论文]
矿井提升机直流调速系统
矿井提升机直流调速系统摘要矿井提升机也称矿井卷扬机,是煤炭、有色金属矿石等生产过程中的大型关键设备,也是井上和井下的唯一输送通道。
提升机主要用于升降人员和矿石、煤炭等,其性能和安全可靠性直接影响着煤炭、矿石的生产及作业人员的生命安全,一旦发生事故必然导致人员伤亡和设备的严重损坏,矿山正常生产中断,造成重大的经济损失,素有“矿山咽喉”之称。
矿井提升机种类繁多,按照井道结构分,有立井与斜井;按照传动电机分,为交流传动和直流传动提升机;按容器功能分,则有箕斗和罐笼;按钢丝绳结构方式分,则有单绳和多绳摩擦轮提升机:按矿井功能分为主井(输送矿产品)与副井(输送人员与材料等);按提车点的多少分为单水平和多水平提升机。
纵观电气传动系统的发展历程,它经历了从恒速到调速,从低性能到高性能,从单机独立运行到多机系统控制等发展过程。
随着技术的发展,对电气传动在起制动、正反转以及调速精度、调速范围、静态特性、动态响应等方面都提出了更高的要求,这就要求大量使用调速系统。
在工程实践中多有许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节,并且要求有良好的静、动态性能。
本文中讲到的主要是矿井提升机的双闭环直流调速系统Mine Elevator also said the mine hoist, coal, nonferrous metal ores and other large-scale production process key equipment is the only aboveground and underground transmission channel. Mainly used for lifting personnel hoist and ore, coal, performance and reliability of its direct impact on the coal, ore production and the lives of workers in case of accidents will inevitably lead to casualties and serious damage to the equipment, mining normal production Interrupted, resulting in significant economic losses, known as "mine throat, "said. A wide range of mine hoist, shaft structure in accordance with points, a shaft and shaft; in accordance with the drive motor points for the AC drive and DC drive machine; feature points by the container, there are skip and cage; by way of sub-rope structure, the A single rope and hoist Friction wheel: function points by the main mine shaft (transmission minerals) and the auxiliary shaft (transportation of personnel and materials, etc.); point by mentioning how many cars are divided into single-level and multi-level elevator. Throughout the course of development of electric drive systems, it has undergone from the constant speed to the speed, from low performance to high performance, from single to multi-machine system independently control the development process. As technology advances, the effect of the electric transmission brake, reversing and speed control accuracy, speed range, the static characteristics, dynamic response, etc. have put forward higher requirements, which requires extensive use of speed control system. In engineering practice there are many more requirements of production machinery within a certain speed ramp, and requires good static and dynamic performance. Mentioned in this article are mainly of mine hoist Double Loop DC Speed Control System!矿井提升机直流调速系统中,为了实现在允许条件下最快起动,关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程。
矿井提升机直流调速拖动
矿井提升机直流调速拖动作者:栗宏沫来源:《中国科技博览》2016年第09期[摘要]本论文以该煤矿主井提升机改造项目为基础,对矿井提升机拖动及电控系统改造设计提出了详尽的需求分析,在基于/上位计算机监控+下位多PLC控制+微处理器多数字调节+可控硅变流+拖动电机0的模式下,通过对现有矿井直流提升机控制系统!主井装卸载系统和提升信号系统的自动化改造,用PLC控制取代人工操车,实现提升机的各种安全保护。
[关键词]矿井提升机,直流调速,可编程逻辑控制器中图分类号:TD633 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0172-01引言本文论述的主井提升机全自动化控制系统实现了矿井提升机数字化调速,自动化控制和人机界面的管理,提高了主井的提升能力和生产效率,降低了能耗,维护工作量,故障率和相关费用,促进了矿山企业的科技进步和生产力的发展,为矿山企业的现代化建设增添了新的内容,为矿山企业的安全生产提供了有力保证。
1 主提升机自动化系统组成主井提升机主要承担煤矿原煤的提升任务,它应能按照预定的力图和速度图,在四象限实现平稳启动,等速运行,减速运行,爬行和停车,而且在运行过程中要有极高的可靠性”根据主提升机上述工况要求设计了望峰岗矿新主井主提升机系统,提升机的整体拖动控制系统如图1所示。
2 主提升机全自动化系统的设计主井提升机自动化的设计,主要需要利用可靠的外围传感设备,配合逻辑严密的pLC逻辑控制,将人工操作提升机改为依提升速度图,由计算机自动控制提升机的启动,加减速和停车,达到自动开车,自动加减速,自动停车,故障记忆及自动设置等功能“由于位势能负载转动惯量变化的复杂性和数字调节的局限性及安全考虑等因素,自动化提升主要研究的是全载状况下,而没有对检修查验状态下(速度小于ZM/S)进行技术研究”主控制系统选用由西门子57一300系列可编程序控制器(PLC)作为控制单元“自1969年美国研制出世界上第一台PLC 以来,PLC己得到迅速发展,在工业控制颁域中占主导地位”目前PLC己经成为工业控制的标准设备,是自动化领域的三大技术支柱之一”。
多绳摩擦式提升机在矿井中的应用
多绳摩擦式提升机在矿井中的应用发布时间:2022-10-24T02:58:01.819Z 来源:《新型城镇化》2022年20期作者:靳飞[导读] 煤矿提升机是矿区进行开采工作所必需的设备,该设备承担了矿物的提升、人员的上下、材料及设备的运输等,在我国,提升机截止到目前已经有了60多年的历史,在这一过程中提升机的技术性能得到了极大的提升与发展,虽然提升机的构造也不断升级但是在实际应用中的问题也越来越多,例如耗费较多的能量、不满足现行的标准要求、一些技术性能不达标等等。
如何让已有老设备通过升级改造来满足以上要求,成为行业内急需解决的新问题。
寺河矿地面运行工区山西晋城 048205摘要:单绳缠绕式提升机由于受到提升高度和滚筒容绳量的限制,提升能力又受到单根钢丝绳强度的限制,对于井筒深度较深,年产量较大的矿井,单绳缠绕式提升机已不能满足矿井的使用要求,且出于安全因素的考虑,自20世纪70年代以来,因多绳摩擦式提升机具有提升能力大、钢丝绳安全系数高等优越性被广泛应用,基于此,本文主要对多绳摩擦式提升机在矿井中的应用进行分析探讨。
关键词:多绳摩擦式提升机;矿井应用前言煤矿提升机是矿区进行开采工作所必需的设备,该设备承担了矿物的提升、人员的上下、材料及设备的运输等,在我国,提升机截止到目前已经有了60多年的历史,在这一过程中提升机的技术性能得到了极大的提升与发展,虽然提升机的构造也不断升级但是在实际应用中的问题也越来越多,例如耗费较多的能量、不满足现行的标准要求、一些技术性能不达标等等。
如何让已有老设备通过升级改造来满足以上要求,成为行业内急需解决的新问题。
1、改造原因某矿场井原有设计主要为JIM-3.25×4Ⅱ多绳磨擦式提升机。
这一系列的提升机生产于20世纪70~80年代,由于我国生产的电动机不具有较高的电机功率,无法满足提升机设施的要求,因此将提升机改善为双电机同步运行驱动平行面轴减速机,从而实现荷载的大幅度提升。
毕业论文多绳摩擦式矿井提升系统[2] (修复的)
目录1 提升系统概述 (2)1.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状 (2)1.2 多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况 (2)2 多绳摩擦式矿井提升机........ 错误!未定义书签。
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2.1 多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析错误!未定义书签。
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2.2 多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性 (4)2.3 多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理错误!未定义书签。
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3 多绳摩擦式矿井提升机的方案设计错误!未定义书签。
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3.1 矿井参数 (6)3.2 多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分 (6)3.2.1 多绳摩擦式提升机的类型选择 (7)3.2.2 车槽装置.............. 错误!未定义书签。
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3.3 多绳摩擦式矿井提升机的附属设备错误!未定义书签。
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3.3.1 罐道选型.............. 错误!未定义书签。
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3.3.2 固定装置选择.......... 错误!未定义书签。
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3.3.3 井架装置选择 (10)4 多绳摩擦式矿井提升机设备选型错误!未定义书签。
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4.1 提升方式确定 .......... 错误!未定义书签。
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4.2提升钢丝绳选择计算 (11)4.3提升能力计算 (13)5 多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置 (14)5.1 多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置 (14)5.2多绳摩擦式矿井提升机安全保护 (15)结束语 (16)参考文献 (17)浅析多绳摩擦式矿井提升系统路飞翔摘要矿井提升系统是煤炭生产过程中必不可少的重要组成部分。
从井下采煤工作面采出的煤炭,只有通过矿井提升系统的运输与提升才能加以利用。
多绳摩擦式提升系统在现代矿山行业中的应用十分广泛,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。
多绳摩擦式提升机系统
多绳摩擦式提升机系统多绳摩擦式提升机系统[摘要] 多绳摩擦式提升机广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统用作提升矿物、升降人员和物料及设备等,是矿井系统设备的咽喉,也可做其他牵引运输设备。
1 工作原理多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理。
钢丝绳围绕在摩擦轮上,利用钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦力来提升或下方重物或人员。
设钢丝绳在摩擦轮的围包角围α,钢丝绳两端的张力分别围T1、T2,钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦系数为μ,钢丝绳与衬垫间的摩擦力为F。
在T1>T2的条件下,钢丝绳刚要沿着摩擦轮滑动时的平衡条件为F=T1-T2。
欧拉公式阐明了T1、T2、μ、α各参数之间的关系。
T1/T2=eμα式中:e——自然对数的底,e≈2.718本公式即为多绳摩擦式提升机的基本工作原理。
多绳摩擦式提升机以电动机为动力源,通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统,利用摩擦力F,实现提升机容器在井筒中的升降。
采用盘式制动器、液压油组成的制动系统来控制提升机的减速和停车;用测速发电装置、离心限速器等来控制提升机的运行速度;用配置编码器、模拟柱状显示器、数显表示来反映提升机在井筒中的位置。
通过一系列电气、机械、液压的控制、保护系统来保证机器安全运行。
2主要结构2.1总体组成减速器:(Ⅰ)型为双力线中心传动减速器,(Ⅱ)型为行星减速器,(Ⅲ)型为低速电机直联。
主导轮装置:整体式或剖分式的焊接卷筒,采用滚动轴承支撑。
盘式制动器:用碟形弹簧产生制动力,液压开闸。
液压站:配置双泵、双电液调压装置。
深度指示器:牌坊式深度指示器或模拟柱状显示器、数显等。
测速发电式限速和测速反馈装置。
集中控制的操纵台。
发动机。
2.2主要特点主导轮装置采用全焊接式摩擦轮,GM-3摩擦衬垫,用双列向心球面滚子轴承。
天轮装置采用焊接式结构或铸钢轮体,轮槽装有聚氨脂衬垫,用双列向心球面滚子轴承。
采用盘式制动器和带有恒力矩或恒减速功能的液压制动系统。
浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统
浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统【摘要】矿井提升系统对矿井运输十分重要,现代矿山行业中应用比较广泛的是多绳摩擦式提升系统,它包括塔式和落地式两个类型,相较于单绳缠绕式提升机,其具有体积小、重量轻,能耗小,安全性高,节省材料、易于制造,安装和运输方便等特点,本文就副立井多绳摩擦式提升机的设计做简单阐述。
【关键词】煤矿;副立井;多绳摩擦式提升机1.多绳摩擦式提升机概述多绳摩擦式提升机是一种应用于煤炭、金属、化工等矿山开采的提升设备,主要用在竖井、斜井中提升矿物、设备,升降人员。
多绳摩擦式提升机主要由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统组成,采用交流或直流电机驱动。
采用低速电动机时可不用减速器,电动机直接与卷筒主轴相连,或将电动机转子装在卷筒主轴的末端。
多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理,将钢丝绳围绕在摩擦轮上,以电动机为动力源,通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统,利用摩擦力,实现提升机容器在井筒中的升降。
下面以副立井提升系统为例,进行简要分析。
2.副立井提升系统设计矿井副立井存在多水平同时提升情况,副立井采用单罐笼带平衡锤提升系统,担负矿井辅助提升任务。
2.1设计依据副立井井口标高:+990m,一水平井底标高:+500m,井筒垂深490m。
二水平井底标高:+250m,井筒垂深740m。
开采三水平时,采用副暗斜井延深。
提升容器:选用1个1t单层双车多绳宽罐笼带平衡锤。
宽罐笼质量14500kg,可乘人46人。
平衡锤质量22525kg。
罐笼配用矿车采用1tU型固定矿车,其质量为592kg,可载矸1800 kg。
罐笼内净尺寸4860×1900×3000mm。
最大件设备为质量15t的液压支架(外形尺寸4650×1410×1400mm)。
运送大件设备的平板车质量1050kg。
最大班下井人数143人;每班其它辅助提升量:提矸石27.3t;下材料20车;下设备15车;其它5次。
探讨全数字直流调速技术在矿井提升机中的应用
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 P M U 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
多绳摩擦式矿井提升机设计说明
摘要本文对多绳磨擦式矿井提升机发展及应用、种类及结构进行了综合阐述,对多绳摩擦式矿井提升的优缺点进行了分类和研究;论证了多绳摩擦提升的工作原理;介绍了多绳摩擦式矿井提升机的各种型号;在制动工作原理进行说明的基础上,对制动器进行了选型。
结合特定的矿井的采煤及地质情况,对多绳摩擦式矿井提升机进行设备选型,形成一整套完备的矿井提升系统,整个系统的电控系统非常重要,所以最后对所设计的系统进行了电控系统设计。
多绳摩擦式矿井提升机系统的各系统的型号选型计算,及对各系统的统一布置,确定各系统的工作位置和尺寸,这些对多绳摩擦式矿井提升机在实际应用中提供了必要参数。
关键词:多绳摩擦式矿井提升机;选型;制动;系统AbstractIn this paper, rope and more friction-mine hoist the development and application, type and structure of a comprehensive elaboration of multi-rope friction-mine the advantages and disadvantages of upgrading the classification and study of multi-rope friction demonstration enhance the work of principle; introduced a multi - - Rope friction-mine hoist the various models in principle that brake work on the basis of a selection of the brake. With a specific mine coal mining and geological conditions, the multi-rope friction-mine hoist a selection of equipment, a set of comprehensive mine hoist system, the whole system of electronic control is very important, so the final design of the system The control design. Multi-rope friction-mine hoist system of the Selection System Model, and the layout of the unified system, the system determine the location and size of these multi-rope friction-mine hoist in practical application to provide the necessary Parameters.Keywords: multi-rope friction-mine hoist; Selection; braking; system目录摘要 (i)Abstract (ii)前言 (v)1 提升机的概述 (1)1.1提升机的简介 (1)1.2提升机的用途和发展概况 (2)1.3提升机的工作原理 (4)2 提升机的组成 (6)2.1 工作机构 (6)2.2 制动系统 (7)2.2.1制动装置的功用 (7)2.2.2 制动装置的类型 (8)2.3 机械传动系统 (8)2.4润滑系统 (8)2.5观察和操纵系统 (9)2.6拖动,控制和自动保护系统 (9)2.7辅助部分 (10)3 提升机的选型计算 (11)3.1设计依据 (11)3.2提升容器选择 (11)3.3钢丝绳选择 (12)3.3.1绳端荷载计算 (12)3.3.2首绳单位长度重量 (12)3.3.3尾绳单位长度重量 (13)3.4提升机的选择 (13)3.4.1摩擦轮的最小直径 (13)3.4.2最大静力和最大静力差 (14)3.5电机的选择 (14)3.6提升机的校核 (15)3.6.1提升机直径验算 (15)3.6.2钢丝绳校验(提升矸石) (15)3.7 提升系统计算 (15)3.7.1井架高度计算 (15)3.7.2 上绳弦长计算 (16)3.7.3 上绳仰角计算 (16)3.7.4 下绳弦长计算 (16)3.7.5 下绳仰角计算 (16)3.7.6 围包角计算 (16)3.7.7 上弦距下弦最小距离计算 (16)4 提升机卷筒的设计 (18)4.1卷筒的分类 (18)4.2 卷筒绳槽的确定 (18)4.3卷筒的确定 (19)4.3.1 卷筒节径设计 (20)4.3.2 卷筒的长度设计 (20)4.3.3 卷筒壁厚设计 (20)4.4 卷筒强度计算 (20)5 卷筒主轴的设计 (22)5.1 卷筒轴的受力分析与工作应力分析 (22)5.2 轴的设计计算 (22)5.3确定各段轴的直径和长度 (23)5.4 轴的校核 (24)6 提升机的制动系统 (25)6.1 盘式制动器 (25)6.1.1 盘式制动器的布置方式 (26)6.1.2 盘式制动器的工作原理 (27)6.2盘式制动器的设计计算 (27)6.2.1 盘式制动器工作时所需制动力 (27)6.2.2 每副闸应有的制动力矩 (30)6.2.3实际正压力的计算 (30)6.2.4制动器液压缸的结构与设计计算 (30)6.3 盘式制动器的调整和维护 (34)6.3.1 闸瓦间隙的调整 (34)6.3.2 蝶形弹簧的检查 (34)7 提升机的液压站 (35)7.1 液压站的功用 (35)7.2 提升机液压站的工作要求 (35)7.3 液压站的组成部分 (35)7.4液压站的维护及注意事项 (35)8 提升机电控系统 (37)8.1提升机控制系统组成 (37)8.2提升机控制系统的功能 (37)8.3安全回路 (40)8.4电气制动 (42)8.5 特点 (42)8.6矿井提升机控制系统的操作步骤 (43)8.7 提升机各部分分析 (47)结论 (68)致 (69)参考文献 (70)前言目前,国外多绳摩擦式矿井提升机的发展方向是:发展落地式和斜井多绳摩擦式提升机,研究其用于特浅井、盲井的可能性,以扩大起使用围;采用新结构,以减小机器的外形尺寸和重量;实现自动化和遥控,以提高工作的可靠性和生产效率。
高性能直流调速器在提升系统中的应用
高性能直流调速器在提升系统中的应用摘要:随着自动化高科技的不断发展,全数字控制技术在传动领域和自动化方面得到广泛应用。
全数字直流调速装置已成功地应用于轧机、矿井提升机、钻机等传动系统。
ABBDCS800全数字直流调速装置是ABB公司研发的新一代高性能产品,它性能稳定,且具有操作简便、灵活、抗干扰能力强、故障率低等特点,与西门子S7-400的PROFIBUS总线通讯速率可高达1.5Mbit/S,形成了完善的保护功能,安全可靠。
矿井提升机是矿山连接井下与井上的咽喉通道,提升系统运行良好对整个矿山安全生产至关重要。
关键词:ABBDCS800 西门子S7-400 PROFIBUS总线通讯1 引言随着矿产资源行业的不断发展,对矿井提升机的运行调速性能要求越来越高,矿井提升系统的调速性能直接影响到提升机的安全性、运行稳定性、运行效率、和机械的使用寿命。
近年来,提升系统的调速装置朝着直流调速和交流调速两个方向发展,一些小功率的矿井提升机采用了交流调速装置,但直流调速装置仍以它稳定的性能和强大的提升能力赢得了广大用户的认可推崇。
ABBDCS800直流调速装置更具代表性,它调速性能好,运行稳定,加减速平滑无抖动,最大加速度可控制在0.7m/s2以内,完全满足人体乘坐要求,而且通讯开放,可以与S7-400进行PROFIBUS现场总线通讯。
及时反应提升机的运行速度,运行电流等,达到了监控其运行状态的目的,便于管理分析。
1.1 ABBDCS800调速装置连接方式两个ABBDCS800电枢控制装置和一个ABBDCS800磁场控制装置形成并联12脉动连接。
每个ABBDCS800电枢控制装置为六脉动,采用并联方式连接到直流电机的电枢上,所以称为并联12脉动,每个电枢控制装置可以单独和磁场装置一起控制提升机运行,但此时的提升能力为原来的二分之一。
采用串联方式连接到直流电机的电枢上,称为串联12脉动。
此时两个电枢控制装置的电流时刻相等。
煤矿副井提升中调速系统论文
浅谈煤矿副井提升中的调速系统【摘要】矿山中的矿井提升机有很重要的作用,可谓矿山的咽喉,它承担着矿山的矿石、人员、物料等的运输责任。
我国现有的中容量的矿井提升机的传动系统采用晶闸管-电动机方案进行供电,采用模拟电子线路构成其控制回路,这样使得提升机控制回路的硬件设备较为复杂,故障率较高,且可控性较差。
随着微处理机的问世及应用,控制系统采用新的技术,调速系统变得更加适合要求。
【关键词】煤矿;副井提升;调速系统0.前言矿井提升机也称为矿井卷扬机,它是有色金属矿石、煤炭矿石等生产过程中不可或缺的关键设备,也是矿井上下的唯一输送通道。
矿井提升机主要用于矿山工作人员、矿石、煤炭等的升降,其性能及安全可靠性同矿山作业人员的生命安全、煤炭和矿石的生产问题等密切相关,一旦出现事故,必然导致人员的伤亡与设备的损毁,导致矿山生产的中断,带来重大经济损失,因此,矿井提升机素有“矿山咽喉”的称号。
目前现有的矿井提升机种类繁多,根据不同的划分方式可将提升机分为不同的种类。
根据井道结构可分为斜井和立井两种;根据传动电机分为直流传动提升机和交流传动提升机;根据容器功能分为罐笼和箕斗;根据钢丝绳结构方式可分为多绳摩擦轮提升机和单绳提升机;根据矿井功能可分为副井与主井;根据提车点的多少可分为多水平提升机与单水平提升机。
从电气传动系统的发展历程中可以了解到,其经历了恒速到调速、低性能到高性能、单机独立运行到多机系统控制的发展历程。
随着科学技术的不断进步,对电气传动的制动、调速精度、调速范围、动态响应、静态特性等方面都提出来更高的要求,这便使得调速系统大量应用于矿机提升机的设计中。
1.矿井提升机的速度控制可靠性、安全性、高效性是对矿井提升机运行的三个基本要求。
由于传统运行方式中的速度曲线在加减速以及启停车方面存在严重的突变,从而产生大电流冲击,这导致罐笼震动或造成设备故障,对设备的安全运行有极为严重的影响,还会影响设备的使用寿命,从某些方面而言会加重设备的维护成本。
毕业设计精品多绳摩擦式矿井提升系统
毕业设计精品多绳摩擦式矿井提升系统摩擦式矿井提升系统是矿山生产中常用的一种提升设备,具有结构简单、操作方便、适应范围广、运输能力大的特点。
然而,传统的摩擦式矿井提升系统不能满足井下作业的需求,因此需要设计一种精品多绳摩擦式矿井提升系统。
本设计的精品多绳摩擦式矿井提升系统主要包括提升机、多绳驱动装置、摩擦轮、卷筒、导绳装置等组成。
其中,提升机是系统的核心部分,用于提供提升力,多绳驱动装置通过控制绳索的传动速度实现井下物资的提升和运输,摩擦轮用于增加绳索与卷筒之间的摩擦力,卷筒用于储存和卷放绳索,导绳装置用于引导绳索的布置和分配。
该系统的特色在于采用了多绳驱动装置,可以同时使用多根绳索进行提升,提高了提升效率和运输能力。
同时,摩擦轮的采用可以增加绳索与卷筒之间的摩擦力,提高了系统的稳定性和安全性。
此外,导绳装置可以有效引导绳索的布置和分配,使得各根绳索之间的受力均匀,避免单一绳索长期承受大量的拉力,提高了绳索的使用寿命。
在设计过程中,需要考虑系统的结构设计、传动装置设计、力学计算、系统控制等多个方面。
首先,通过充分了解传统摩擦式矿井提升系统的工作原理和存在问题,确定系统的设计目标和需求;然后,进行结构设计,选取合适的材料和制造工艺,提高系统的稳定性和可靠性;接下来,确定传动装置的型式和参数,考虑系统的功率需求和传动效率;最后,进行力学计算,计算系统的受力情况和工作状态,验证设计的合理性和安全性。
在系统控制方面,可以采用现代智能控制技术,实现对系统的自动调整和监控。
总而言之,该精品多绳摩擦式矿井提升系统具有结构简单、运输能力大、安全可靠等特点,可以满足矿山生产的需求,提高生产效率和运输能力。
在今后的工程实践中,可以进一步完善设计,并进行系统试验,验证设计的可行性和可靠性,为矿山生产提供更好的技术支持。
矿井直流提升机调速系统设
矿井直流提升机调速系统设计目录1绪论 (1)2原理分析与模型建立 (1)2.1矿井提升机的工作原理 (1)2.2调速系统数学模型建立与仿真 (3)2.2.1调速系统数学模型建立 (3)2.2.2调速系统仿真 (6)3调速系统电路设计 (8)3.1控制方案对比 (8)3.2主电路结构设计分析 (8)3.2.1电路分析 (8)3.2.2参数设计 (9)3.3转速和电流检测 (13)3.3.1电流检测 (13)3.3.2转速检测 (14)4仿真与分析 (15)5存在的问题与展望 (16)6参考文献 (17)1绪论本文对矿井直流提升机调速系统进行了设计和分析。
首先,分析了矿井提升机的工作原理,建立了转速电流双闭环调速系统的数学模型,对各个环节的参数进行了设计,并对其性能进行了仿真分析。
接着,在调速系统电路设计中,第一部分对调速系统的不同控制方案进行了阐述;第二部分对桥式可逆PWM变换器-电动机系统主电路进行了分析,并对主电路器件参数和保护装置及其器件参数进行了计算和选择;第三部分对转速检测和电流检测的原理和电路进行了分析。
然后,将主电路在Matlab的Simulink环境下进行了搭建和仿真。
最后,分析了设计存在的问题并对调速方法进行了总结。
2原理分析与模型建立2.1矿井提升机的工作原理矿井提升机是指在采矿工程中,采矿工程中,联系井下与地面的主要运输设备。
矿井提升机是安装在地面,借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械。
它用于竖井和斜井提升煤炭、矿石、矸石以及升降人员、下放材料、工具和设备等。
根据工作原理的不同,矿井提升机可分为缠绕提升机和摩擦提升机,缠绕提升机可分为单绳缠绕和多绳缠绕,摩擦提升机可分为单绳摩擦和多绳摩擦。
我国常用的矿井提升机形式主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。
单绳缠绕式提升机的工作原理是:把钢丝绳的一端缠绕在提升机滚筒上,另一端绕过天轮悬挂提升容器,这样,利用滚筒转动方向的不同,矿山机械设备将钢丝绳缠紧或放松,就可以完成提升或下放提升容器的任务。
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。
龙湖煤矿提升机全数字直流调速系统
源故障状态下 , 提升机 可安全停车。 1 3 直流供 电系统 . 由主整流变压器 、 整流柜 、 平波电抗器 、 流快开、 直 切换柜 , 励磁柜及封 闭母 线等组成。 () 1 主整流变压器采 用 2台 Z F N一10 / SG 70 6型 干 式变压器 , 装有 P I0测温元 件检测线圈及铁芯温度 , TO 上位机 可以显示 变压 器 的实际温 度 , 并有 温度报 警和
“ S n in et a
( lc i l q im n Mne ̄c eea f tr , iiebac o P n ,h og a o ay Eetc up e t ra e m t n eG nr co Qt h rnhc M ay T eLn m ycMP n ) la y a
Ab t a t L n h o lmi e g n ue v r c lu i g d gtld p e o t ls s e ,smp e sr c u e,e s p r t n t e h p r t n lr q i me t s r c o g u c a n a g e t a sn ii e s e d c n r y t m i a o i l t t r u a y o e a i o me t e o e i a e u r o t a o e ns
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12功率柜 3 切换柜 4 励磁柜 5 直流 电机 . . . .
6 快速开关 . 7 平 波 电抗 器 .
图 1 传动系统主接线示意 图
14 1 系 统 配 置 . .
直流调速系统 电枢 供 电由两个 整流 柜组成 , 根据 提升机在运行 中途负 载不 可变 的特点 , 用 电枢 换 向 采 串联 l 2脉动顺序 控制 , 场恒定 , 磁 四象 限运行 。主要 特点是两个 6脉动整流器 串联 , 出电压 加倍 ; 输 改善 电
摩擦式多绳提升机模拟系统在自动化教学过程中的运用
摩擦式多绳提升机模拟系统在自动化教学过程中的运用【摘要】鉴于SIEMENS公司S7-200PLC具有良好的PID控制调节功能,在矿井提升机电力拖动系统中广泛应用。
摩擦式多绳提升机模拟系统采用以PLC 为控制核心,变频器和人机为驱动控制设备,并由编码器实现反馈控制的自动化控制系统。
【关键词】PLC;提升机;程序;变频器1 引言矿井提升机在企业的生产过程中担负着提升矿石、人员、下放物料和设备等运输任务。
矿井提升机自动控制系运行过程中的稳定性,安全性、先进性是决定企业能否顺利完成工作任务的关键所在。
为了使维修人员更好地了解电控系统和保护装置,掌握其运行原理和维修方法,保证提升机设备安全可靠地运行。
2 控制系统的调速指标及工艺参数简介多绳摩擦式矿井提升机属于四象限运行调节负载,具有调速特性软,负载电流变化大,调速过程中易产生加速过程长,在减速时则会产生停顿倒拉或降速大,调节过程长现象。
另外需要频繁地启动、加速、匀速、减速制动停车等特点。
鲁中矿业有限公司使用的为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,目前提升高度为-550米,共计5个水平中段,提升机滚筒直径1.85米,提升机最高速度8m/s,提升机最大工作电流Imax=1.6Ie,减速箱的传动比为1:40。
为简化工艺流程,将其划分为四个水平段,在每个水平位置设置了两个区段,A区段为上、下减速段,高度为±20米,B区段为上、下停车点,高度为±2米。
零水平段即地表高度,该位置为停车位置。
一水平段为-100米,二水平为-300米,三水平为-500米。
罐笼和配重块反方向可逆运行,正、反转信号由操作手柄给定,正转设置罐笼的上升,反转设置为罐笼的下降。
3控制系统的工艺框图简介4调速系统的组成及运行说明该系统主要由一套S7-200PLC系统、一台FRENIC5000G11S变频器和一台T506SV4CN触摸屏组成。
控制过程如下:各水平要罐信号及开车驱动信号由PLC 的数字量信号提供,罐笼运行的高度和速度通过CPU模块的程序的计算后,由EM235模拟量信号模块输出0~20mA的电流信号或0~10V的电压信号(两种信号可交替设置)至变频器的模拟量输入端子后进行驱动电机。
ETD790直流调速器
ETD790直流调速器ETD 790 791系列装置是三相全数字式直流调速器,其工作电压最高可达500 Vac,工作电流可达850A,频率范围为45-62赫兹,可用来控制电机的转速和转矩。
通过采用不同的外形尺寸,装置的电流最大可达到9000A。
调速器可分为两种类型:单向(791)和双向(790)。
单向调速器仅用来控制一个方向的转速和转矩,而双向调速器则可用来控制两个方向的速度和转矩。
当使用双向调速器时,通过使用全控的反并联的可控硅模块,使电机电枢实现了真正四象限控制。
在制动期间,电机的能量可迅速反馈回电网。
调速器内部标配一个可调的励磁模块,用来调整电机励磁电流或者弱磁控制。
通过ETD 10.07.0 调控板上的一个32位的微处理器实现对调速器进行控制。
调控板同时可用于单向和双向调速器。
微处理器的功能包括:主调节功能、与外部设备的接口功能、诊断功能。
这些功能可概括为:给定信号发生器,可提供各种不同组合信号输出;PID(三项控制器)速度调节器;电流预控调节器,带电机电阻,电感计算功能;辅助PID功能块,可自由配置;2层保护(报警与警告);调控板上的键盘配置和显示功能;通过RS232、RS422和RS485串行口实现的外部通信功能;内嵌CAN现场总线,且可通过不同的模块选择不同的现场总线。
信号处理电路与电源以及连接调控板的电路、数字输入和输出电路之间都完全电气隔离。
模拟给定输入可采用差分输入,以保证理想的抗干扰性能。
调控板的左下方有一组LED显示屏,用来显示各路数字输入、输出的状态。
每个调速器都由以下四块板组成:- 调控板 "ETD 10.07.0"- 再生触发板 4Q "ETD FB.4Q.VXX. "- 非再生触发板 1Q "ETD FB.1Q.VXX. "- 阻容吸收板 "ETD SNB.FX.VXX."外形尽可能做到结构紧凑,同时还必须保证便于操作散热器上的SCR模块以及板子。
井下矿提升机自动控制改造
井下矿提升机自动控制改造发布时间:2021-11-08T01:30:34.599Z 来源:《中国科技信息》2021年10月下30期作者:赵勇[导读] 本文主要介绍采用西门子S7-300PLC和6RA70直流调速器的竖井提升系统,在无人值守方面的改造进行阐述。
新疆钢铁雅满苏矿业有限责任公司赵勇摘要:本文主要介绍采用西门子S7-300PLC和6RA70直流调速器的竖井提升系统,在无人值守方面的改造进行阐述。
关键词:提升机 S7-300PLC 6RA70 无人值守一、概述雅满苏矿业井下矿立井提升矿井为罐笼井,主要承担矿石、废石、人员、设备、材料的提升任务,该矿于2005年投产,设计生产能力为30万吨/年,只有一个主井口,提升高度296米,采用洛阳中信重工的落地式多绳摩擦轮提升机,型号为JKMD3.25/4(Ⅲ)E,最大提升速度7.65m/s。
1.该提升机为摩擦轮和直流电动机直接连接,没有减速机,降低功率传动损耗和设备维护成本。
系统采用恒定励磁,电枢换向系统,直流电动机型号为ZKTD215/52,功率1000kW,电压660V,转速45r/min。
2.井口、820水平、760水平、700水平分别设有提升信号操作台,提升信号按照自下而上的顺序传到主PLC柜,手动模式下司机根据信号设定的方向操作速度手柄、制动手柄来控制提升机的上升和下降。
逐步加速到最高速后稳定运行,在到达减速点时开始减速,依次减到0.5m/s、0./2m/s直到停车,司机将手柄恢复到零位。
加速度和减速度为0.5m/s。
在半自动操作模式下,司机得到信号指令后,通过点按启动按钮,提升机按照设定的程序完成启动运行和停车,司机不需其他任何操作。
目前提升机采取手动开车模式,中段信号需要有人值守控制。
随着矿井提升新技术的应用和矿方智慧矿山建设以及减员增效的需求,对目前电控系统进行升级改造。
二、系统组成提升机电控设备采用PLC控制系统构建并联12脉动的西门子6RA70全数字直流调速系统,提升机采用S7-300PLC作为主站,4个水平信号台采用ET200作为从站,各站之间通过PROFIBUS-DP总线实现通讯连接,具有监控、诊断、保护及通讯等功能。
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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。
提升机原拖动控制系统是上海电气成套厂80年代初产品,采用模拟调速系统,由于备品备件匮乏,故障率高,调速性能差,运行不稳定,再加上采矿延伸,提升任务增加等原因,原系统已经无法满足生产需要。
经设计论证确定通过对拖动电机、减速机、整流装置及控制系统等进行彻底更换,提高速度来提升能力,满足生产要求。
将最高速度由6.5米/秒提升到8米/秒。
经过对各种因素反复分析,从调速设备的技术性能,产品制造工艺质量,调试参数的方便程度,今后的维修更换,设备具有的性价比等因素考虑,最终确定采用美国etd(烟台)公司生产的790全数字直流调速装置进行大裕量扩容改造。
(1)提升机工艺设备配置参数为:提升机滚筒直径1.85米,提升机最高速度8m/s,减速箱减速比为7.35。
提升机最大工作电流
imax= 1.6ie提升机主电动机参数为:型号z450-4a pe=550kw
ue=660v ie=889a ne=650rpm ufe=220v ife=32.6a η=93.8 (2)根据系统特点,结合用户要求,提升机调速系统的配置情况为:设计选型整流变压器参数为:型号zs7-800kva u1=6kv±5% u2=550v连接组别△/y-11全数字调速单元为etd790专用扩容装置,磁场供电模块集成在et790装置中。
用12只kp-1500 2500v 可控硅元件组成三相桥式反并联可逆整流供电回路,装置的电流裕量为4.97倍,电压裕量为3倍,由于790调速装置在满足安全条件下,具有120°的移相范围,系统通过合理选择设备配置,在最高运行速度条件下(8m/s)获得了功率因数为0.83,远高于其它原装进口品牌全数字直流调速装置,与原系统相比,可为企业年节电能达100多万kwh。
提升机整流装置系统结构图如图1所示。
在提升机中使用的etd790调速单元结构控制框图为(如图2):(3)相对于其他品牌的全数字直流调速装置,etd公司生产的790调速器在矿山提升机上使用具有的特点是:1)790全数字直流调速装置具有非常完善的调速功能,特别是在电流预测控制直流模式,预测性电流调节器,对矿井提升机负载的零电流工作状态,具有非常明显的调节效果,对各种电流变化负载以及抗负载扰动的良好调节是其他品牌调速装置难以比拟的。
2)内置式大功率磁场调节整流模块可方便的应用于大型直流电动机。
3)具有非常方便的免费调试软件,通过软件,方便的对参数进行设定修改,实时监测电机运行状态,方便的查找调整过参数,极大的方便了调试过程,
可方便的找出“最佳调节参数”。
4)专门用于提升机抱闸控制的功能,使得在保持调速器使能状态下,既能防止堵转电流的发生,又能对抱闸失灵条件下的自由滑行起到制动保护作用。
该功能是其他调速器不能具备的功能之一。
在其它品牌全数字调速器停车控制时,一般采用关断使能方式,否则,由于提升机瞬时抱闸时,造成速度调节器输出保持,即产生所谓的堵转电流,严重时会造成将直流电机停车位置电刷下的整流子烧毁事故。
但关闭使能,整流装置处在失控不能调节状态,一旦发生制动器出现不能抱闸制动时,提升机就会以近似自由落体下坠,造成重大事故。
如果保持整流装置处在使能合闸状态,装置就会产生回馈制动电流,阻止自由下滑,防止重大事故发生。
5)多种通讯功能和外部端子同时使用,既能方便的满足提升机使用不同品牌plc控制系统的各种通讯模式,又能在通过端子实现快速控制来克服由于通讯造成的数据延迟问题。
利用西门子公司s7300系列plc作为profibus-dp主站,调速器作为profibus-dp从站,调速柜内安装有s7-200智能从站,作为正常状态下的控制模式。
当主站plc出现故障,系统转为安全运行模式。
由智能从站plc与790进行modbus通讯,继续承担控制调速器运行功能。
公司在提升机控制系控制柜和产品的图片如图3所示。
3 应用体会
通过安装调试与使用,etd790全数字调速装置已安全高效平稳的应用于矿山提升设备的教学中,起动、停车的加减速过渡过程平稳、无冲击,在各种负载下调速性能非常稳定,停位控制准确,调试过
程简单易掌握,操作方便。
也证明了其装置具有优良的调速性能和安全性能,具有最佳的性价比,是矿山提升机的首选调速设备。
参考文献:
[1]张友汉,赵承荻.《电气技师手册》.福建科学技术出版社.
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