提升机电控系统技术方案选型
矿井提升机选型及控制设计——毕业设计
矿井提升机选型及控制设计摘要矿井提升机是矿井运输的重要设备，是沟通矿井上下的纽带的，其任务是沿井筒提煤、矿石、矸石，下放材料，升降人员和设备。
矿井提升机是煤矿、铁矿、有色金属矿生产过程中的重要设备，它的可靠运行直接关系到煤矿生产的安全，矿井提升机信号系统的可靠性和准确性是矿井提升和安全运输的重要保证。
本设计主要对矿井生产所用的提升机械设备选型及控制进行的一次合理选择，了解了煤矿生产矿井的提升系统的基构造和原理，对提升设备的选型和设计有了初步的了解，而且对井下大巷和采区的机械有了进一步的深入了解，对提升机，皮带，以及绞车的设计和选择有了更深一步的认识。
设计中运用PLC控制技术，PLC系统采用三菱公司的FX2N系列作为主控制器，对井口、井底、机房信号台进行信号联络。
组态设计使用WINCC完成，能够实现上位监控功能。
使用编程软件实现信号的联络。
采用PLC控制不但提高了信号传输的可靠性和准确性,而且具有极大的灵活性和扩展性。
在不改变系统硬件的前提下,仅靠改变PLC内部的程序就可满足用户要求。
有效地解决了信号系统中的远距离传输和可靠性问题。
关键词：矿井提升机信号系统；提升机；钢丝绳；电动机PLC；上位监控; WINCC前言毕业设计是培训学生综合运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析,解决实际问题的能力的重要教学环节,是对三年所学知识的复习与巩固，同样，也促使了同学们之间的互相探讨，互相学习。
因此，我们必须认真、谨慎、塌实、一步一步的完成设计，给我们三年的学习生涯画上一个圆满的句号。
毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与理论之间的差异。
通过毕业设计不仅可以巩固专业知识,为以后的工作打下坚实的基础,而且还可以培养和熟练使用资料,运用工具书的能力.在各位老师及有关技术人员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决的能力，把我们所学的课本知识与实践结合起来，起到温故而知新的作用。
在毕业设计过程中，我们要较系统的了解矿运及提升的设计中的每一个环节，包括从总体设计原则，本次设计综合三年所学的专业课程，以《设计任务书》的指导思想为中心，参照有关资料，有计划、有头绪、有逻辑地把这次设计搞好！该设计力求内容精练，重点突出。
提升机电控系统高压变频技术方案
一．总体介绍1．矿井提升机交流电控设备符合下列文件的规定和基本要求：1.1、《煤矿安全规格》（2007版）1.2、《煤矿安全质量标准化标准》1.3、《电气设备的抗干扰性基本测量方法》（GB4859-84）1.4、《低压配电设计规范》（GB50054-59）1.5、《矿山电力设计规范》（GB50070-94）1.6、《JB4263-86交流传动矿井提升机电控设备技术条件》1.7、《现场总线技术标准》和《PLC设计标准》1.8、现行国家电工委员会及其它有关标准1.9、进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准2.0、井筒电气设备满足防水、并具有MA证和防爆合格证要求。
2.1、电控系统采用PLC控制，可编程控制器等关键设备为原装进口产品。
二．主要技术数据及要求1．基本技术参数提升机型号：提升机用途：服务水平数量：井筒高度或斜长: 米井筒倾角: °钢丝绳最大速度: m/s爬行速度: m/s电机参数:型号:额定功率: 355KW定子额定电压/电流： 10KV/ A转子额定电压/电流： V/ A额定转速: 转/分滚筒数：滚筒直径： m减速箱减速比：配套液压站型号：以上参数均有矿方提供。
2．技术要求1、满足《煤矿安全规程》中有关保护装置的要求。
2、系统为PLC+高压变频调速方式，实现速度环节和保护环节的双线控制。
3、采用PLC控制，PLC可编程控制器采用西子的S7系列产品。
4、安全回路采用软硬两套回路实现双线控制，硬安全回路的各种保护即不通过PLC控制，直接由外部保护开关控制；软回路由轴编码器和外部保护开关共同控制；各种保护符合《煤矿安全规程》和《煤矿机电质量标准化》的要求。
5、具有自检测故障点功能，有不少于24小时的故障记忆功能。
6、操作台仪表齐全可靠。
7、具有过卷、欠压、过流、短路、断相、制动磨损超限、松绳保护等。
三．电控系统设计及电控设备成套范围1．电控系统总体设计方案1.1、提升机电控系统采用PLC系列新型电控系统并根据实际情况做相应的修改。
提升机电控方案660V-1140V
II
电话：0392-2568115
高压变频调速电控系统
一、提升机高压变频调速系统综述
1、系统概述 1.1 变频调速装置适应该项目的主要技术和相关要求，适应其使用环境要求及适应设备安全
使用要求。 1.2 原电机开关回路接至变频系统高压旁路柜内，由高压旁路柜直接接至电机。 1.3 变频系统装置能适应原控制方式的要求。 1.4 高压变频系统的组成： 1.4.l 系统组成及原理分析： 风光牌高压变频器为高--高电压源型模式，由移相变压器，功率单元和控制器组成。前端由
高压变频调速电控系统
JK-3.5×2.5P 矿井提升机 高压变频调速装置技术方案
鹤壁市双民矿山机械有限公司
( 仅供参考，以实际定货技术协议、合同为准 ） I
电话：0392-2568115
高压变频调速电控系统
一、提升机高压变频调速系统综述........................................................................................................ 3 1、系统概述............................................................................................................................................... 3 2、风光高压提升机变频器基本技术与性能.......................................................................................... 6 3、风光高压提升机变频器的突出特点.................................................................................................. 7 4、高压提升机系统主回路图旁路方案如下：...................................................................................... 9 5、变频外形尺寸示意图.........................................................................................................................10 6、控制电源：......................................................................................................................................... 10 7、主要器件清单：.................................................................................................................................22 二、施工保证措施及相关技术服务...................................................................................................... 24 三、售后服务承诺...................................................................................................................................27 四、施工安装方案...................................................................................................................................28 1、机械安装............................................................................................................................................. 28 2、电气安装............................................................................................................................................. 29 五、变频调速系统保证可靠性的措施和质量控制手段...................................................................... 30 1、JD-BP 提升机专用高压变频调速系统的可靠性设计：................................................................30 2、JD-BP 提升机专用高压变频调速系统的可靠性制造：................................................................30 3、JD-BP 提升机专用高压变频调速系统的可靠性应用：................................................................31 六、系统装置出厂前的功能和性能测试的方法和项目...................................................................... 32 七、效益分析........................................................................................................................................... 35
矿井提升机电控系统设计方案研究
矿井提升机电控系统设计方案研究目前，矿井提升机操作人员对该机械的电控系统的要求逐渐提高。
良好的矿井提升机电控系统能够保证提升机的工作性能和保障相关工作人员的生命安全，在发生故障前及时预警并自行制动，避免或减少造成采矿设备损坏以及操作人员的伤亡，因此提高矿井提升机电控系统的安全稳定性能是一件迫在眉睫的事情。
本文通过对某矿区矿井提升机电控系统进行全新的设计，采用直流可逆调速系统控制提升机运行，取得了较好的实践效果。
1矿井情况本文研究对象选取某生产能力为380万t/年岩矿的矿山，该矿山的采矿工作采用竖井开拓方式，其中有一条主井作为矿区的主要运输通道，主井深250m，平均爬升速度为6m/s。
现采用主井提升设备，型号为JKMD3.5X4，为多绳落地提升设备，功率为2240kW。
工作时，电机转数设置为每分钟45r。
提升机在主井距地表123m处进行安装，其容量为两个矿用多绳箕斗。
现就该提升机的硬件条件来选择相应的电控系统设计方案。
2矿井提升机电控系统的方案分析我国矿井提升机的系统设计，可选用我国目前在技术较为成熟的直流可逆调速方法、交流变频调速方法。
需结合提升设备具体状况选择适合的方法处理，上述两种方法均能加强工作人员对矿井提升机系统的控制，提高矿井提升机的安全性和稳定性。
2.1直流可逆调速方法的分析。
直流可逆调速方法，能结合提升设备自身的功率，将直流调速磁场设置为恒定的状态，电枢换向方法分成6脉动和12脉动两种主回路。
为满足不同功率提升机的不同效率，并降低谐波危害的使用要求，功率小于500kW的提升机，建议选择6脉动方法处理，针对功率＞500kW提升设备来讲，可考虑使用12脉动方法，以便保证设备工作的效率和安全性。
结合本研究所选提升机的实际功率，在此处需要选择12脉动方案来对提升机电控系统进行设计。
2.2交流变频调速方案介绍。
在功率为600～2000kW 的交流电动机运行电控系统进行方案设计时，一般会通过高压变频器，以绕线式异步电动设备，做好设备的控制、调速工作。
矿井提升机变频电控系统
一、变频器选型
1、二象限变频器系统组成及特点： 、二象限变频器系统组成及特点： 二象限变频器原理简图
• 变频器直流侧使用二极管整流，提供直流电源， 变频器直流侧使用二极管整流，提供直流电源， 能量不能回馈。 能量不能回馈。 • 采用制动斩波器加制动电阻解决电机减速的问题， 采用制动斩波器加制动电阻解决电机减速的问题， 如果电阻选择正确， 如果电阻选择正确，可以产生等同于电机加速时 相同的力矩，使电机减速。 相同的力矩，使电机减速。 • 逆变侧采用 逆变侧采用IGBT电流元件，性能优于 电流元件， 电流元件 性能优于GTO，使变 ， 频器功率能够达到300kVA以上，并且提高了可靠 以上， 频器功率能够达到 以上 性。
2、四象限变频器系统组成及特点 、 四象限变频器原理简图
• 直流侧采用动态前端代替二极管整流桥，可以根 直流侧采用动态前端代替二极管整流桥， 据电机负荷变化进行整流或者逆变， 据电机负荷变化进行整流或者逆变，直流电源端 本身就是一台变频器， 本身就是一台变频器，和输出逆变端变频器 BTB(BACK TO BACK)配置。 配置。 配置 • 由于能量可以直接反馈电网，不再需要制动单元 由于能量可以直接反馈电网， 和制动电阻，但是反馈电源质量没有保证， 和制动电阻，但是反馈电源质量没有保证，变频 器电源端需要增加电源滤波器， 器电源端需要增加电源滤波器，对回馈电源进行 滤波。 滤波。 • 两种方案运行效果完全相同，四象限方案节能效 两种方案运行效果完全相同， 果更显著。 果更显著。
3、限制电机力矩设 、 定： 电机力矩极限值在4 电机力矩极限值在 个象限内， 个象限内，均可以 单独设定， 单独设定，一般情 况下出厂设定为额 定力矩的200%，最 定力矩的 ， 大值可以设定为 300%。 。
矿井提升机完整变频电控方案
矿井提升机完整变频电控方案2012-5-28 11:44:50 深川电气科技有限公司供稿一、用途及适用范围矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械，是矿井生产的咽喉，其运行安全性直接影响着矿井的生产能力和人员、设备的安全。
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动机传动的单绳式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机，可以与新安装的提升机配套，也适合对提升机老电控的技术改造。
电控设备适用于以下使用场所：海拔高度不超过1000米，如超过这个海拔高度，元器件在功率、容量方面应按海拔高度的增加，适当降容使用，并考虑一些元器件的安全爬电距离等的安全参数；使用环境温度不高于40℃，不低于-10℃；相对温度不超过85%；在没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏性的气体；在无剧烈振动、颠簸的场所；没有强磁场作用；特殊使用场合必须在定货时提出，如要求防爆、防水等要求；二、基本结构与技术参数变频器型号：SVF-EV系列；控制电机型式：交流绕线式异步电动机或鼠笼式异步电动机；控制电机容量：75KW—550KW；电机电压等级：380V、660V、1140V；提升速度显示：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，采用无速度传感器矢量控制技术的变频器（SVF-EV系列）对交流电机进行调速，启动、停车及加减速平稳，节能、免维护。
2）加减速过程0—50HZ平滑调节，无功冲击较小，功率因数高；全程无极调速，无机械冲击，延长机械设备使用寿命。
3）采用了全数字速度、电流、位置闭环控制使提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持较高的运行效率。
4）操作和安全保护系统选用两套不同配置的三菱公司的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，操作过程实现双线控制方式，对提升机运行关键信号（如速度、容器位置、安全、减速过卷等等）均采用多线制保护，互为监视。
提升机技术参数介绍以及设备选型过程
摩擦提升系统，中型矿井的井筒较深时也可采用摩擦提 升系统，或主井采用单绳箕斗，副井采用多绳罐笼。
4、矿井若有两个水平，且分前后期开采时，提升机、 井架等大型固定设备要按照最终水平选择。提升容器、 钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可以按照第一水平 选择，待井筒延深至第二水平时，再更换。
对于新矿井如没有什么特殊要求，可参照《定型成 套设备》的规定确定提升方式，并尽量选用定型设备。 但因各个矿井具体情况不同，副井提升量也不一致，因 此，可结合具体条件计算、选择，或验算选用的定型成 套设备。《定型成套设备》中未规定的如钢丝绳、提升 机与井筒相对位置、生产能力与耗电量等也要计算。
提升高度为350米，3圈摩擦圈＋50米预留绳＝70米 共需要卷筒容绳420米。卷筒宽度不满足要求，可选用JK-
2×1.8提升机，其容绳量＝435米，可满足要求。
2.3提升速度计算
以JK-2提升机，31.5速比，8极电机为例
绳速＝（电机转数÷速比÷60）×3.14×卷筒直径 ＝（725÷31.5÷60）×3.14×2＝2.4米/秒
t——一日工作时数，一般为14h。
根据m`值在箕斗规格表中，选取标准箕斗容量m。选箕斗 时，应在不增大提升机，及井筒直径的前提下，尽量采用大容 量箕斗，以降低提升速度、节省电耗。若采用罐笼应按矿车规 格选择。
（二）提升钢丝绳的选择 （三）提升机的选择 1、滚筒直径 2、滚筒宽度
提升机强度校核 （四）提升机与井筒相对位置 1、天轮直径 2、井架高度 3、滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离 4、钢丝绳的弦长 5、钢丝绳的偏角 6、滚筒下绳的出绳角
对于双滚筒绞车。最大静张力也是绞车强度所允许的容器、 钢丝绳、提升载荷自重的总和。而最大静张力差是绞车强度所 允许的钢丝绳、提升载荷自重的总和。单位为重力单位：KN， KN除9.8就为提升量的质量，单位为：kg
矿井提升机电控系统的技术改造.doc
矿井提升机电控系统的技术改造摘要：矿井提升机承担着向井下输送工作人员以及矿石等任务,每天的工作量十分繁重。
我国矿井提升机电控多数采用转子串电阻调速方式，这类电控系统缺点较多。
为了提升矿井提升机的运行可靠性，矿井提升机的电控系统采用PLC控制进行了改造。
改造后的提升机电控调速系统与原有交流电机串电阻调速方式相比，调速性能大为提高，而且安全性、可靠性和生产效率都有所提高。
关键词：矿井提升机；电控系统；PLC；改造引言：对于矿井提升机的电控系统来讲，不但要满足复杂的操作，还必须保证很高的可靠性。
目前，我国矿井提升机普遍采用的是电机转子回路串电阻调速系统，通过逐级切断串入的电阻，来达到分级调速的目的。
这种调速方法属于功率消耗型调速系统，耗电量较大；而且这种调速系统的控制性能不够理想，还会给电网造成很大的谐波影响。
对传统的提升机调速进行改造迫在眉睫，由于变频调速的调速特性很好，过渡过程非常平稳，而且节能效果明显。
因此，将变频调速技术、可编程控制器（PLC）技术应用到提升机电控系统当中，是保证提升机安全稳定运行的必然选择。
一、电控系统存在的不足和改造趋势1.1电机串电阻调速方式的缺点电机转子回路串电阻调速方法是通过分合串联在转子回路多级电阻,也就是调整异步电动机的转差率s来进行调速的。
这种调速方法操作比较简单，投资较少,同时也存在很多弊端：如功率因数较低，有谐波污染。
在提升机反复的启动以及制动的工作过程当中，电机转子串联电阻进行调速也会产生很大的能量损耗，同时由于启动和换挡时会有电流的冲击，也会产生一定的谐波污染,不但造成了电能的浪费而且会危害设备的安全。
另外这种调速方法调速范围十分有限，特别是当负载波动时较难实现恒定的减速控制。
电机的正转反转控制由接触器完成且电机存在滑环等因素，控制电路会随着元件的磨损，工作特性变差，控制精度降低，容易出现故障。
调速平滑性差，提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能差，会对钢丝绳等其它机械设备造成不可避免的机械冲击。
毕业设计(论文)-矿井提升机的选型设计及电气控制
矿井提升机的选型设计及电气控制前言矿井提升需要用一些专用的提升设备，主要有提升容器，提升钢丝绳，提升机，井架，装卸载设备以及一些辅助设备。
矿井提升设备是矿山较复杂而庞大的几点设备，它不仅承担无聊的提升与下放任务，同时还上下人员。
矿井运输是煤炭生产过程的一部分，煤炭的井工生产中，运输线路长，巷道条件多种多样，运输若不畅通，采掘工作就无法继续进行，井工生产的煤矿运输作业，包括从工作面到矿井地面的煤炭运输和辅助运输，辅助运输包括矸石、材料、设备和人员运输。
本次毕业设计主要对中型矿井生产所用的运输设备以及固定机械设备的选型及电气控制进行的一次合理选择。
选择系统配套附件，根据各设备外形尺寸及安装要求，并考虑其运行条件，最终确定提升机房的布置图。
毕业设计，作为毕业前夕一次综合性训练，是对我们所学理论知识的一次总结、检验和完善。
通过这次设计，对我们所学理论知识和生产实践相结合有很大帮助。
对于培养分析问题和解决问题的能力以及融会贯通和巩固发展所学知识也受益非浅；我们要较系统的了解矿用提升设备和排水设备在设计中的各个环节，包括从总体选型原则，从煤的开采、运输，及提升设备的选型、校核以及强度计算和经济合理性等等。
并通过这一实践，开阔了思维，丰富了知识，为我们即将做上工作岗位打下了良好的基础，可以说，毕业设计是一次难得的锻炼机会。
毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与理论之间的差异。
在各位老师及有关技术人员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决问题的能力，把我们所学的课本知识与具体实践结合起来，真正达到学为所用。
矿井提升机是矿山的大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具。
矿井提升工作是整个采矿过程中的重要环节。
从地下采出的煤炭、矿石必须提升至地面才有实际应用价值。
废石的提升，工作人员、材料及设备的升降等都要靠提升工作来完成。
提升设备的安全运行，不仅直接影响整个矿井生产，而且涉及人身安全。
煤矿自动化方案——提升机PLC 电控系统
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
煤矿自动化方案——提升机PLC 电控系统
1 . 简要说明：提升机PLC 电控系统是低压380V～1140V 的变频电控设备，适用于地面或井下非防爆场合中50KW-600KW 低压鼠笼式或交流绕线式转子电动机拖动的各种型号提升机，尤其对于多绳，多水平，双机，斜井等复杂运行的场合，表现的优越性尤其明显。
2. 主要技术特征
1、现场总线技术
仅用一根屏蔽线即可完成通讯功能，实现了控制的智能化。
省去了大量的控
制接线，具有安装调试简单，使用维护方便等优点。
2、全数字化设计
我公司将轴编码器应用于提升机电控，实现数字化的行程、速度、给定等数
字化控制，其中数字化的主令控制器和手闸控制器具有控制准确、操作方便、故障率低等特点。
3、强大的软件功能
本系统运用软件化的设计思想，应用软件实现了许多精确的控制功能，减少
了大量的硬件，提高了系统的稳定性和可靠性，减少了系统中大量的硬件故障。
4、模块化设计
本系统运用模块化的设计思想，将系统多个功能集成为不同的电路模块，如
语言报警模块、电流转换模块、电流检测模块、功率检测模块、电源模块等，缩短了故障的处理时间。
5、冗余化设计
采用性能优越的进口可编程控制器作为主要控制器件，两套PLC 相互冗余，。
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设计与实践
矿井提升机电控系统的设计与实践摘要：文章以某矿提升机为例，介绍其工作过程，对于如何选择矿井提升机电控系统作了简要介绍，而且对电控系统由那些部分组成以及对提升机的辅助部分进行了描述，探究最大限度提高矿井提升机电控系统效率的方法。
关键词：矿井提升机；电控系统以某矿山为例，此矿山在设计之初，规划其年产量为400万t岩盐。
此矿山有一条深为300 m的主井，主要任务就是运输矿石，即采用对垂直矿井进行开采挖掘的方式。
此主井中的提升机的工作条件见表1。
1如何选择矿井提升机电控系统方案对于提升机的电控系统方案的选择，要综合考虑两方面的因素。
首先考虑此矿井的提升机工作条件，其次应该对我国目前所掌握的提升机电控方案技术有一定了解，明白那些是我国所擅长的，应该注意发挥长处。
由此可以得出两种方案供选择，其中一种是通过直流电供电，来调整速度，实现提升机的工作要求，另外一种就是通过交流电供电，其频率可以改变，来调整其速度，实现提升机的工作要求。
由直流电供电，来完成速度调整的方案一般适用于电机功率在1 000 kW 以下的情况；因为由交流电供电，完成速度调整的方案中交流力矩很大，因此此方案一般适用于大功率的情况，当然此方案有一个明显缺点就是运行并不平稳。
1.1 由直流电供电，来调整速度的方案在实际操作中，由于功率不可能完全相同，而在使用中通常要求就是尽量提高效率。
通过直流电供电，来调整速度的方案其有恒定磁场，改变电枢方向的方案中主要是6脉动和12脉动两种方案。
串联或者并联方案是在通过直流电供电，来完成速度调整的方案中通常所采用的方案。
1.2 由交流电供电，来调整其速度的方案在实际工作中，当交流电动机的装机容量大于500 kW时，通常所采用的调节速度的方案是由高压变频器来控制电动机而完成执行的。
在当前，最简洁的提升机电控系统只包含通过高压来实现变频调速的调速柜以及主柜台两个设备。
这正是通过高压实现电动机变频方案的优势。
此调速柜性能卓越，可以全部满足提升机电气传动要求。
交流矿井提升机电控系统设计 (1)
mm(宽x 厚x 高)的开关柜中， 控制可靠， 体积小， 维护简单。
高压换向动力制动切换柜: 用真空接触器构成，过电压保护 措施为RC 吸收和压敏电阻双重保护，动力制动切换采用多 断点小电流切换技术，解决了真空接触器切断直流的问题。 各开关问除了电气闭锁还有机械闭锁，所有器件均装在 1 个 800mm x 800mm x 1800mm 的开关柜中。 动力制动电源柜: 采用晶闸管整流技术，电路结构加了多重保护，尺寸仅为 .
相连 ; 结构 易于扩 展 。
JTKD- PC型电控系统虽然较传统TKD- A电控系统有了 较大改善，但未从根本上解决串电阻调速的固有缺点，如特
性软、稳定性差、能耗大等。 3 结束语
1. 5 有用程序的实现按行程给定和按时间给定两种方案 供用户选择，省去了现场安装和调整手续，并为实现自 动化 方式运行提供了有效手段。 1. 6 有安全回路控制接点动作记忆电路。一旦安全回路 动作，引起动作的接点即被记忆，并不断以语言形式播放接 点位置，只有维修人员才能解除播放。动作记忆和语言播放 内容有: 减速段过速、 等速段过速、 速度超过2m / s 紧急停 车、 深度指示器失效、 制动油过压、闸瓦磨损、 钢丝绳松绳、 到达减速点等。 1.7 设计电路时从井口到车房， 井口 到井底的信号按 《 安
可编程序控制器(简称PC机)是当前工业控制领域应用量
最大的工业控制之一。它在交流பைடு நூலகம்动的矿井提升机系统中得
到应用，JTKD- PC 型电控系统是目 前较先进的矿井提升机 交流拖动电控系统。 JT KD- P C 型电控系统采用日 本立石公司 C 系列 P 型 60+60 点可编程序控制器，配以用引进技术生产的真空接触 器和TSZX- O 1型提升机综合显示控制仪、 KT- KI JZD可 调闸动力制动电子模板、YTXH- 0 1型语言报警通讯机式提
矿用提升机 TKD电控系统PLC改造的三种方案
矿用提升机 TKD电控系统PLC改造的三种方案[摘要]：本文主要阐述了矿用提升机tkd电控系统plc改造的三种方案[关键词]：提升机；tkd电控系统；plc改造；方案中图分类号：c931.6 文献标识码：c 文章编号：1009-914x（2012）32- 0365-01第一种方案矿井提升机承担着煤矿地面和矿井井下运料、运人、运设备等，工作状况直接关系人员生命、财产安全和煤矿正常生产。
老式的tkd系统采用电磁继电器组成逻辑控制，直流测速发电机检测速度，机械牌坊式路表体现提升长度。
多年生产表明这套系统故障率高、可靠性低、查找故障较难。
前几年来发展起来的plc技术和、轴编码器等先进数字化技术对传统电控系统进行技术改造取得了较大的进展，系统可靠性较高，使机电事故减少。
此技术用于一些老式矿井提升机tkd 电控plc 升级改造，可降低成本，效果较好，提高了矿井提升机的可靠性。
定子主回路和转子回路还采用原有主回路不变，也可以改用真空接触器，取消原继电器盘面和磁放大器盘面。
若原动力制动柜有0～10v或0～20ma控制端子及速度反馈端子可予以保留。
控制系统采用功能强大、可靠性高的西门子57—200plc作为系统控制核心，用高品质的轴编码器等传感器检测速度、长度、位置。
控制系统如图如1所示。
动力制动实现数字化闭环控制。
具有减速点自动减速，到位自动停车等速超速，减速段超速，过卷，路表失效，编码器失效、失压、过载等安全保护。
其中嵌入式后备保护装置的减速点自动减速，等速超速，减速段超速，过卷保护具有独立的专用智能仪表后备保护体系。
操作台安装10～15寸彩色触樟屏，动态显示绞车点位信号、运行速度图、即时速度、长度和各相关设备状态。
触摸屏实现人机对话，方便运行参数设定，若提升长度、减速段长度、减速点位置等。
触摸屏实现故障即时报警，故障历史纪录，方便事故回查。
若把矿井监控系统与其联网，还能在屏幕上实现井上下甩车场实时视频监测，可确保行车安全。
矿业企业矿井提升机电控系统设计方案的研究
引言矿用提升机作为煤矿生产中的关键设备,主要承担矿井中煤矿、人员、货物等的提升作用,其设备的运行高效性、快速性及低故障性对整个煤矿的高产值生产起到举足轻重的作用。
目前的矿用提升机基本都配备了控制系统,以实现设备的自动化控制[1]。
但由于井下环境的恶劣性,加上整个提升机的控制线路相对复杂,在其实际运行过程中,提升机经常出现工作温度较高、减速制动不稳定、停靠位置不准确等问题,设备及控制系统的故障率相对较高,维修也较难,控制系统的运行不稳定,将给煤矿生产及现场作业安全构成严重威胁[2]。
随着当前控制技术水平的不断提升,为提高提升机运行的综合性能,有必要对其电控系统进行升级设计。
1提升机结构组成矿用提升机作为矿井中的关键设备,其整体结构基本由制动器、滚筒、减速机、电机、润滑系统、钢丝绳等部分组成,工作时通过交流市电带动电机运行,电机再将旋转动力传递至减速机,经过变大的旋转力矩可有效带动旋转主轴,主轴与钢丝绳进行连接,最终实现矿井中滚筒的运行,实现对井下货物及人员的输送任务[3]。
根据矿用提升机在煤矿生产中的工作原理及工作方式,可将其分为缠绕式单滚筒和双滚筒提升机、塔式及多绳式等类型。
提升机虽结构形式有多种,但其工作原理和组成模块基本相同。
根据提升机的功能模块划分,又将其分为电源系统、传动系统、控制系统、动力系统、悬挂系统、制动系统、保护装置等,其中,电源系统则由高压和低压装置、主变压器等构成,而制动系统则包括了制动器、制动闸及液压装置,控制系统包括了继电器柜、操作台、传动柜等[4],其结构组成框架图如图1所示。
而各部分功能模块的实现及运行可靠性,均与一套完整的电控系统息息相关,电控系统的运行稳定及可靠,对保证提升机的运行高效性起到关键作用。
根据国家安全监督总局规定,矿用提升机在使用过程中必须设计一套完整的控制系统,以实现提升机运行速度、过卷、松绳、故障等保护及控制。
为此,后文将以提升机结构组成为研究基础,重点对提升机的控制系统进行设计研究。
矿井提升机电控系统-西安利雅得
矿井提升机电控系统作者：西安利雅得电气股份有限公司提升机电控系统包括：电气传动系统；可编程控制器（PLC）控制系统；高低压供电系统；液压制动控制系统；信号、装/卸载控制系统；上位工控机监控系统；提升机数字监控器后备保护系统。
一、电枢回路方案随着晶闸管元件技术的发展，元件质量可靠且价格低，因此电枢回路多选用电枢可逆，恒磁供电的主回路方案，因为这种方案系统简单、可靠，便于使用和维护。
1、6脉动电枢可逆电路6脉动电枢可逆电路由三相全控反并联整流桥电路构成，整流变压器连接组别△/Y-11。
2、并联12脉动电枢可逆电路由两组相位差30°电角度的6脉动电枢可逆电路组成并联12脉动电枢可逆电路，整流变压器可为两台双绕组变压器，联结组别分别是△/△-12和△/Y-11，也可以是一台三绕组（双副绕组）变压器。
因为整流变压器的副绕组之间相位相差30°电角度，而两组整流桥电压的瞬时值不相等，所以加入两台电抗器使两台变流装置得以均流。
3、串联12脉动电枢可逆电路由两组相位差30°电角度的6脉动电枢可逆电路串联组成12脉动电枢可逆电路，整流变压器可为两台双绕组变压器，联结组别分别是△/△-12和△/Y-11，也可是一台三绕组（双副绕组）变压器。
串联12脉动方案用于需要满载半速运行的场合。
当任一个串联回路的某一部分故障时，可切除故障回路，变为6脉动运行，即为满载半速运动。
但在满载半速运行的场合，其整流变压器必须为两台双绕组变压器，以便切除故障回路。
二、全数字调节系统随着科学技术的不断进步，在电气传动控制领域中，全数字控制技术得到普遍的发展和应用。
在矿井提升电控系统中调节系统已普遍采用全数字调节控制系统。
全数字调节系统具有以下功能：1、可调加减速度给定值设定。
2、“S”形防冲给定积分器。
3、速度闭环控制。
4、电流闭环控制。
5、转矩值设定。
6、前馈控制。
7、自适应控制。
8、触发脉冲控制。
三、综合控制除了传动系统的可靠运行，整个提升系统的控制、监视及保护措施的完备与否在矿山安全生产中的作用也是至关重要的。
矿井提升机电控系统
矿井提升机电控系统介绍矿井提升机在矿山和其它类似应用中起到了至关重要的作用。
它们用于将矿石、煤炭和其他物料从地下提升到地面。
矿井提升机的电控系统扮演着关键角色，它负责控制提升机的运行、监测其状态并确保操作的安全性和可靠性。
本文将介绍矿井提升机电控系统的架构、功能和关键技术。
架构矿井提升机电控系统通常包括以下几个关键组件：1.主控制器：主控制器是电控系统的核心，它负责接收操作员的指令、监测提升机的状态，并根据需要控制电机和其他执行器的运行。
2.电机驱动器：电机驱动器将主控制器发送的指令转化为电机可以理解的信号，以控制电机的转速和方向。
3.传感器：传感器用于监测提升机的状态，例如提升机的位置、负载重量、速度等。
这些传感器可以是位置传感器、重量传感器、速度传感器等。
4.安全系统：矿井提升机的安全性至关重要，安全系统用于监测潜在的危险情况，并在必要时采取相应的措施，例如紧急停机、报警等。
5.通信模块：通信模块用于与其他系统进行数据交换，例如与监控系统、调度系统等进行通信。
功能矿井提升机电控系统的功能主要包括以下几个方面：1.运行控制：电控系统可以控制提升机的启动、停止、运行速度和方向。
它可以根据操作员的指令以及传感器的反馈信息，智能地调整提升机的运行状态。
2.故障检测与诊断：电控系统可以通过传感器监测提升机的状态，并及时检测和诊断故障。
一旦发现故障，系统可以发送警报并采取相应的措施，例如停机或切换到备用系统。
3.安全保护：电控系统可以通过安全检测和控制功能确保提升机的安全运行。
例如，它可以监测提升机的负载重量，当超过额定载荷时，系统会发出警报并停止运行，以防止提升机超负荷工作。
4.数据记录与分析：电控系统可以记录提升机的运行数据，例如运行时间、负载情况、故障情况等。
这些数据可以用于后续分析和优化工作，以改进提升机的性能和可靠性。
关键技术矿井提升机电控系统的设计和实现涉及了多种关键技术，包括但不限于以下几个方面：1.PLC（可编程逻辑控制器）：PLC是常用的控制设备，可以灵活地实现逻辑控制和数据处理。
矿井提升机电控系统设计
摘要【中文摘要】矿井提升机是矿山生产的关键设备,其运行的安全性和可靠性对矿山生产起着至关重要的作用。
传统的矿井提升机系统控制精度不高、调速性能较差、安全保护和监测环节都不够完善。
本文以甘肃华煤集团陈家沟矿副井提升机电控系统的改造项目为工业背景,对原有的调速系统和控制回路进行改良设计,利用组态软件完成上位机监控系统设计。
调速系统采用变频调速方式,提高了提升机运行的稳定性,同时降低了能源消耗。
控制系统采用PLC控制方式,设计了双PLC冗余控制系统,极大保障了提升机运行的可靠性;此外,推导出行程给定中理想S形速度曲线的数学模型,并在Matlab中进行仿真,验证了该控制系统的可行性。
上位机监控通过工业以太网与PLC通信,实时显示提升机的运行参数和状态,支持在线WEB发布功能,实现系统远程监控。
经过以上改造设计,该矿井提升机安全性和稳定性大幅提高,不仅节能效果显著,还提高了生产效率。
【英文摘要】The mine hoist is the most important equipment in mine mountain, it is crucial for mine production that stability and reliability. The property of traditional electrical control system for the mine hoist is worse, there are many problems such as bad control precision、poor speed adjusting performance、faulty safety protection and monitoring parts.In the background of the retrofit of auxiliary hoist electrical control system of Chenjiagou Mine belongs to Gansu Huamei Group, the author has improved its spee...【关键词】矿井提升机变频调速 PLC控制上位机监控【英文关键词】mine hoist frequency control PLC control PC monitoring system目录第一章矿井提升机电控系统的基本情况介绍 (1)第二章矿井提升机交流TKD电控系统的工作原理 (4)第一节主回路的组成和工作原理 (4)第二节测速回路的工作原理 (7)第三节安全回路的工作原理 (8)第四节控制回路的组成和工作原理 (11)第五节工作过程介绍 (16)第三章PLC控制系统软件、硬件介绍 (23)第四章PLC控制提升机交流电控系统的组成、功能、原理 (27)第一节PLC控制提升机交流电控系统的组成 (27)第二节PLC控制提升机交流电控系统的功能 (27)第三节PLC控制提升机交流电控系统的原理 (27)第五章PLC控制提升机交流电控系统硬件、软件设计 (29)第一节提升机总体开发方案 (29)第二节提升机PLC输入输出分配 (31)第三节PLC软件结构及设计 (39)第四节安全回路设计与实现 (43)第五节系统操作 (46)第六节特殊功能 (48)第七节提升机电控系统对速度、位置的控制 (50)第八节总结 (54)参考文献 (55)第一章矿井提升机电控系统的基本情况介绍目前，大多数中、小型矿井采用斜井绞车提升，传统斜井提升机普遍采用交流绕线式电机串电阻调速系统，电阻的投切用继电器—交流接触器控制。
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②功率因数较高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
①谐波较大
①P≤3200KW
②适合于主井及副
井提升
并联12
脉动电枢
可逆
①谐波较小
①单桥只能半载全
速，不太适用于副井
提升，如果单桥要全
载全速，投资额要加
大许多
①P≤3200KW
②适合于主井提升
说明：1）表3中P为电动机的额定功率；2）对于P较大，采用国产优质整流装置，可靠性与原装进口相当，能够节省不少成本；3）原装装置，当P≤1800KW，通常采用西门子产
①6脉动直流调速
②12脉动调直流速
低速直流
电动机
①低速直联，省掉减速器
②大容量
①非标订货，价格高
表2提升机直流电控系统的特点
直流电控种类
优点
缺点
电控选型说明
6
脉
动
6脉动电
枢可逆
①线路简单，价格便
①功率因数较低
②整流桥没有备份
①P≤400KW
②适合于主副井提
升
12
脉
动
串联12
脉动电枢
可逆
①单桥能够全载半速
提升机电控调速系统技术方案
提升机电控系统可以分为三个子系统：调速系统、控制系统、监控系统。调速系统是比较重要的子系统。
直流调速采用可控硅调速方案。
图1提升机交流电控系统的分类
表1提升机用的交直流电动机的特点
电动机种类
优点
缺点
适合的调速方案
直
流
高速直流
电动机
①制造容易，价格低
①需要减速器，主机
占地面积