矿井直流提升机全数字新型电控系统

全数字煤矿主井直流提升机的自动化控制技术

浅谈全数字煤矿主井直流提升机的自动化控制技术【关键词】煤矿；直流提升机；自动化控制；信息化矿井提升机主要承担矿物的提升、人员的上下和材料的运送等任务，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[1]。

原系统已经严重地制约了矿山的生产安全，急切需要制造出一种安全可靠，性能优良且又节电的新型驱动系统。

由于存在着以上不足，使得继电器-接触器电控系统提升机随着现代科学技术的进步而不断的处于被淘汰的位置。

1.煤矿主井直流提升机的自动化控制1.1主回路主回路由高压配电系统、整流变压器、可控硅整流装置、快开、电抗器等构成，采用电枢电流换向（电枢可逆），磁场电流单向的方式；也可采用电枢电梳单向。

磁场电流换向的方式。

为减少电网的无功冲击和高次谐波的干扰，电枢回路配置成串联12脉动顺控。

1.2全数字调节部分全数字调节部分以高性能单片机为核心，主要功能有：（1）完成提升机速度和电流双闭环调节，如：①预设速度基准值；②限制加、减速过程的冲击；⑧速度自动调节；④电枢电流自动调节；⑤磁场电流自动调节；⑥预设电流限制值。

（2）实现电枢回路和磁场回路的各种故障保护，如：①磁场变压器超温；②磁场整流桥快熔熔断；③磁场过电流；④磁场回路对地漏电；？⑤磁场可控硅交流阻尼熔丝断；⑥磁场可控硅过热；⑦电枢变压器超温；⑧电枢整流桥快熔熔断；⑨电枢过电流；⑩电枢回路对地漏电；⑩电枢可控硅交流阻尼熔丝断；⑩电枢可控硅过热[2]。

1.3多plc冗余控制部分多plc冗余控制部分用来完成提升机系统操作保护、行程监控和装、卸载控制等功能。

（1）操作保护部分采用一台plc，其主要功能是执行操作程序，并实现各种故障保护及闭锁。

来自系统各部分的保护信号直接引入到plc中，plc将其处理后分为立即施闸、井口施闸、电气制动和报警四类，送监视器显示故障类型并控制声光报警系统报警并施闸。

系统的安全回路有两套，一套由plc构成，另一套为继电器直动回路。

超大功率高速提升机全数字电控系统

本文以ＡＣ直流提升机电控系统在开滦矿业集团ＳＳ钱家营矿主井提升机中的实际应用为例，介绍了一种大
时串联１脉动顺序控制方式，双机串联时为２脉动控２４
制方式。
功率、高速提升机全数字电控系统设计方案，并给出了
ＰＣ硬件配置和软件设计方案。Ｌ在实际运行中，提升机的提升速度可以达到１ｍｓ／，提升重量可达到３ｔ５２，加减速度可达到设计的１／ｓ，各项保护达到煤炭安全规ｍ
１２控制方案．
针对钱家营矿主井，采用的是直流提升机的磁场换向双闭环控制策略。控制原理图如图２。
机诊断与监控＋局域网信息互联”的控制模式，主要设备包括高低压供电装置、传动整流装置、全数字调节控制装置、多ＰＣ网络控制系统、操作台和上位机、装卸Ｌ载控制装置和液压站控制装置，如图１所示。
４ＩＷＷｃｉｅ．ｔ电技术６Ｗ．ｈｎｔｅ工ａｎＩ
维普资讯
ＰＣ控制技术Ｌ
输出作为电流调节器的给定值与电流反馈实际值比较后
形成电流调节器偏差输入，电流调节器为按照一阶最优设计的Ｐ调节器，保证系统电流快速跟随。对于电枢电Ｉ流调节器ＡＲ和磁场电流调节ＬＣ，在实际运行过程ＣＡＲ中按照单变量调节原则，设定电枢电流阈值，在磁场电
收稿日期：２０ —１００７０ —９
图２控制原理图
图中外环为速度闭环，内环为磁场和电枢电流闭
作者简介：秦绪平（９７）－，硕士，１７一，．Ｉ主要从事电力电子
与电力传动方面的研究。
环。系统运行时，由系统行控部分给出速度给定值（或加速度给定值），与速度反馈实际值比较后形成速度调节器ＡＲ偏差输入，速度调节器为按照二阶最优设计的ＳＰ调节器，保证系统运行速度稳态无差。速度调节器的Ｉ

全数字直流提升机的调试2

任务二全数字直流提升机电气控制系统的调试【提要】(一) 矿井直流提升机全数字调速电控系统的特点1．硬件结构简单，故障点少，可靠性高2．可控精度高，工作稳定性好3．容易实现先进的控制算法4．故障自诊断能力强，大大降低使用维护成本5．具有较高的可构置性，扩展方便，运行灵活性高矿井直流提升机全数字调速电控系统相对于模拟系统有如下特点：1．硬件结构简单，故障点少，可靠性高2．可控精度高，工作稳定性好3．容易实现先进的控制算法4．故障自诊断能力强，大大降低使用维护成本5．具有较高的可构置性，扩展方便，运行灵活性高6．可与其它系统联网，实现现代化管理7．性能价格比高8．可与其它系统联网，实现现代化管理（二）全数字直流调速系统电路组成及工作原理1．全数字直流提升机电控系统的构成全数字直流提升机电控系统从原理上分主要由供电主回路、全数字调速系统、系统操作保护、上位机监控、装、卸载控制系统和操作台和监视器等六部分组成，如图3-30所示。

1）主回路由高压配电系统、整流变压器、晶闸管整流装置、快开、电抗器等构成，采用电枢电流换向（电枢可逆），磁场电流单向的方式；也可采用电枢电流单向、磁场电流换向的方式。

为减少电网的无功冲击的高次谐波的干扰，电枢回路配置成串联12脉动顺控。

2）全数字调速系统全数字调速系统主要由全数字调速装置和晶闸管整流装置组成。

通常有两种配置方式，一种是调速装置和晶闸管装置全部采用进口件；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。

随着国产晶闸管质量提高，这种配置比较常用，特别对于较大容量的提升机，性能价格比优良，使用效果好。

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脉动如图4-31所示。

对于12脉动，当一组晶闸管装置发生故障情况下，可以切换成6脉动运行。

一般情况下，功率在1500kW以下主回路建议采用电枢可逆，1500kW以上采用磁场可逆。

随着单只晶闸管容量的增大，功率大于1500kW的场合，有将主回路设计成电枢可逆的趋势。

直流提升机数字化改造

直流提升机数字化改造摘要通过对数字技术在直流矿井提升机中的研究，针对提升机的高可靠性要求，提出一种高可靠性的提升机保护系统。

副井提升机电控系统采用了当今最先进的双plc技术、并联十二脉动整流技术和磁场换向技术来改造传统的由继电器、晶闸管组成的模拟调速控制直流提升系统。

关键词十二脉动；矿井提升机；行程控制；plc控制；全数字中图分类号th2 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）55-0132-020引言矿井提升机作为井下与地面联系的咽喉，是矿山的关键设备之一，提升机起、制动频繁，调速范围广（一般在1：40左右），要求可逆提升。

三河尖煤矿原提升机属国产大功率早期产品，模拟调速控制存在技术陈旧、故障率高、运行参数易受环境影响等问题，这些因素对提升运行的安全和生产构成了潜在威胁。

因此，在设计上，采用了目前最先进的全数字直流调速整流技术，以及plc无触点控制技术，在安全回路上采用双线制，保证安全回路动作的可靠性。

1电气系统组成简介该提升机电枢回路采用了并联12脉动调节方案，一台主整流变压器副边有两套绕组，联结方式为d/d0-y1，副边两套绕组电压相位差30°，分别送给两组整流柜，经均衡电控器进行变换和迭加后，在电机两端得到12脉动的直流供电电压。

2台电枢整流柜进并联，系统按其功能划分，主要有：1）以高压开关柜、低压配电柜为主体组成的高、低压供电系统，其功能是对主整流变压器和调节控制及plc等回路供电，使系统具备工作条件。

这些系统中配有必要的电压、电流测量、指示及保护等措施；2）以电枢整流调节柜、励磁调节整流柜、主变压器、励磁变压器、平波电抗器、直流快速开关为主体组成的晶闸管变流设备，它是提升机的核心部分，是实现电流变换、进行能量传递、实现速度控制和电流调节的关键。

电枢和励磁整流调节柜采用的是西门子公司6ra70全数字调速装置，晶闸管整流和电流闭环调节融在一体，应用了数字调节和数字触发技术，静态参数设置数字化，操作键盘化；动态参数自动优化；3）提升机控制系统以plc控制柜为核心，包括司机操作台和检测、保护等设备或器件。

直流提升机全数字自动控制系统在新集二矿主井的应用

科技信息
Ｏ机械与电子ｏ
ＳＩＮＥ＆ＴＣＮＯＯＹＩＦＲＣＥＣＥＨＬＧＮＯＭＡＴＯＩＮ
２１００年
第５期
直流提升机全数字自动控制系统在新集二矿主井的应用
孙汝敏（投新集能源股份有限公司安徽国
【摘
淮南
２２０）３０１
【ｙｗｏｄ】ｏｓＡｌｄｇｔ；Ｓ０ＰＣｃｎｒｌＫｅｒＤＣｈｉ；ｌｉｉｌＤＣ８０；Ｌｏｔ — ａｏ
０引言
新集二矿主井提升系统原使用ＡＢ公司成套传动控制设备：升Ｂ提机传动系统使用ＡＢ直流传动装置ＤＣ６０，制系统使用ＭＰ０／ＢＳ０控２０１
（ＤＩｎｉｎｒｙＣｏａｙＬｍｉｄ，ａｎｎＡｎｕ，３０１ＣｉａＳＣＸｉｊＥｅｇｍｐｎｉｔＨｕｉａｈｉ２２０ｈｅａｄＣｎｒｌｅｈｉｕｆａｉｔｌｎｈＬｏｔｌｅｈｉｕｍａｅｕｅｏｅｅｅｎｆｒｄｎａｅ，Ａｓｃ］ｓｈＣＤｖｎｏｔｃｎｑｅｏｌｄｇａａｄｔｅＰＣＣｎｒｃｎｑｅ，ｋｓｆｔｌｔｏｅｕｄｎｅｒｎｉｏＴｌｉｏＴｈｍｅ
保护。
２提升行程监控ＰＣ系统（Ｍ） — 行程监控系统接受来自滚）ＬＡＨ — 筒旋转编码器的信号，提升容器的速度和行程进行计算并在操作台对上的仪表和上位机上予以显示，对提升控制ＰＣ及提升机的运行进Ｌ控制器。但由于主控ＭＰ０／入运行时间较长，电子元器件老化行监视及保护。详细功能如下：据提升容器的运行的目的位置及运２０１投根严重，无备件支持，次出现因主控控制缺陷而导致的提升机故障，行方向，照设定行程发出减速指令；定过卷保护数据，且多按设当过卷时进为此引进ＡＢ公司最新一代的直流传动系统ＤＣ８０和ＡＣ０Ｍ行安全制动：定按行程的限速曲线，ＢＳ０８０设确保不高速过卷；程监控系统行ＰＣ主控系统．满足提升机安全、效运行的需要。Ｌ以高的高度测量值在每次运行循环完成后自动校正。３人一接口系统（）机ＨＭＩ— — 对各ＰＣ系统进行组态、视，可）Ｌ监并１电控系统的关键技术

全数字直流电控系统在矿井提升机中的应用

硅变流器一电动机直流电力拖动的全数字直流电控设备为对象，介绍了提升机的系统构成、全数字直流电控系统。采用全数字直流电控系统，使得系统安全性大大提高，增强提升机运行的平稳性和准确性。
【关键词】提升机；电控系统；直流电动机
。引言
◇ 能源科技◇
科技曩向导
２０１４年２７期
全数字直流电控系统在矿井提升机中的应用
吴健，基特韦２
（１．北京科技大学
中国
北京
１０００８３；２．赞比亚中色非洲矿业有限责任公司赞比亚
பைடு நூலகம்
２２５９２）
【摘要】矿井提升机是矿山最重要的设备，主要任务是提升井下的矿石和废石，同时还要运送人员、设备和材料，其控制系统的技术性能和可靠性直接影响到安全生产。竖井提升机的核心控制系统是电气传动部分，其设计需满足提升机在四象限平滑运行的需求。本文以非矿可控
根据提升机的运行方式和铜矿企业的固有特点．国产矿井提升机电控制系统中该应用ＰＬＣ也发展快速。但从现场使用情况来看．目前，在国内矿井提升机控制系统中．ＰＬＣ主要用于处理开关量．以代替老式提升机控制系统中众多的继电器、接触器、复杂的连线以及信号显示系统，而涉及到控制提升机速度、转矩、电流等模拟量来说，采用全数字直流电控系统即ＡＢＢＤＣＳ８００直流变流器并配置并联１２脉动．主回路采用电枢可逆的方式能较好的完成对速度的要求。２．１全数字直流电控系统构成

直流提升机电控系统使用说明书

直流提升机电控系统使用说明书一、用途及使用范围1、用途本设备用于多绳摩擦式矿井提升机，作为直流电机以及辅助设备的控制，并具有提升机必须的电气保护及联锁装置。

2、控制设备适用范围控制的提升电机容量1000千瓦。

使用条件：1）海拔高度不超过1000米2）周围环境温度不高于40︒C3）计算机控制部分停机温度不低于-40︒C4）相对湿度不超过85%5）没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏的气体6）没有剧烈震动和颠簸7）不需要防爆的场所二、电控系统操作台监控状态说明：2.1 操作台仪表说明：操作台仪表监控包括：高压电压监控、电机电枢电压监控、润滑站压力指示、闸电压监控、液压站压力指示、电枢电流监控、励磁电流监控、1#2#温度巡检监控仪、主PLC深度/速度/打点监控、副PLC行程监控。

具体功能如下：（1）高压电压监控：6KV电压指示表，司机开车时请时实注意高压电压是否正常，电压表是否有波动现象。

如表针波动剧烈或数值不正常，请及时和提升机维护人员联系。

（2）闸电压监控：0~10V直流电压表，闸电压越高，制动油压越高，当闸电压等于8V时，闸盘应全部打开，液压站达到最大压力13.5MPA。

（3）液压站压力指示：指示液压站压力。

正常提升时压力应为13.5MPA左右。

（4）电枢电流监控：0~+/-4000A直流电流表，指示电机电枢电流，提升机运行过程中电枢电流应平滑/稳定，其值与电机的输出转矩相对应。

如电枢电流在提升机运行过程剧烈抖动或数值过大，司机应及时与提升机维护人员联系，排查问题后方可继续开车。

（5）励磁电流监控：提升机正常运行时，励磁电流应维持全磁电流145A不变，停车时，励磁电流应维持半磁100A左右不变，断快开时，励磁电流回零。

若开车过程中励磁电流摆动或数值有问题，司机应停车并及时与提升机维护人员联系，排查问题后方可继续开车。

2.2操作台故障指示灯说明：安全回路：正常时亮，有故障时灭。

正常时允许开车，故障时禁止开车。

新型立井提升机直流调速电控系统的探讨及论证

新型立井提升机直流调速电控系统的探讨及论证发布时间：2021-11-03T02:25:45.160Z 来源：《科学与技术》2021年7月21期作者：罗习刚[导读] 矿井的核心系统即立井提升机，罗习刚河南神火兴隆矿业有限责任公司摘要：矿井的核心系统即立井提升机，如今很多立井提升机备件设备采购较难，再加上各个系统元器面临老化，具有较低的功率因数，导致在矿井运行中不够平稳，设备可靠性较低，所以有必要探讨新型的立井提升机，并分析和论证选取的直流调速装置参数。

关键词：立井提升机；直流调速；煤矿一、引言矿井的主要系统即立井提升机，其在保障矿井安全运行中作用至关重要，而电控调速系统也直接决定着立井提升机是否稳定运行以及后续是否安全。

电动机是电气传动技术的控制对象，微电子装置是其中的核心，电子电力功率转换装置是其中的执行机构，在各个理论参照下构筑了电气传动自控系统。

在现实运行期间，如何按照设计控制系统的理想特性。

让现实运行的特点尽量吻合，并精准的触发电子电力装置是关键的，究其原因，这一步是运行指标是否满足设计的核心。

变流环节在直流传动系统中是非常重要的，通过多种控制对策去触发变流装置，转变电能参数，从而达到电机控制的要求，进而稳步运行。

在电流电路中，最基本也是应用比较广泛的主接线模式是三相全控桥，其在交直流传动系统中应用也比较广泛。

所以本文将三相全控桥当做调节对象，现实意义和价值较高。

再加上其开发的触动模块通用性较强，可以作为高压直流输电，这种接线形式也能实现最佳的理想控制组件。

二、三相全控桥触发电路信号基本要求（一)基本变流电路三相全控桥具有六个桥臂，六个桥臂至少有六只可控硅元件，这些元件坐共阴极连接，构筑了共阴极换相组，元件做共阳极连接，构筑了共阳极换相组。

在运行的任何瞬间，一定要保持两组共阴极和两组共阳极之间，有一个桥臂元件被触发，在触发导通之后，电路才能正常的运行。

（二）信号基本要求第一，要求触发脉冲宽度达到一定的标准，要严格参照变流器主回路设计的标准和要求，来触发脉冲的移相范围。

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。

两种全数字提升机电控系统在矿井的应用

两种全数字提升机电控系统在矿井的应用作者：孙敏来源：《科技与企业》2013年第13期【摘要】随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率。

本文主要阐述了全数字直流提升机电控系统和全数字交—交变频提升机电控系统的应用等问题。

【关键词】全数字提升机；电控系统；应用随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率，本文主要阐述两种数字提升机在矿井的应用。

1、全数字直流提升机电控系统主控系统一般采用可编程序控制器，其软件主要完成提升机运行的顺序逻辑控制、算术计算、比较及通讯等功能。

一些提升机的主控系统还完成了提升机的行程控制功能，因其行程控制实时性要求较高，因此，此类型的主控系统对可编程序控制器有很高的要求。

按提升机电控系统控制功能的具体要求，应选择不同类型的PLC。

传动控制系统主要实现提升机速度、电流双闭环控制、逻辑无环流换向控制等功能，以及变流器的监测和保护功能。

监控系统通过采集与主轴直联的旋转编码器信号、井筒开关信号及其余运行信号，对提升机行程、速度等重要参数进行监视，完成过卷、等速度段超速、减速段连续速度保护、定点速度保护等保护功能，起到主控系统、传动控制系统等保护的热冗余后备保护。

液压制动控制系统是实现故障安全优先要求提升机系统的重要环节，完成工作制动和紧急制动等控制。

根据制动控制原理不同，紧急制动应分为恒减速制动和恒力矩制动（二级制动）。

前者是在制动过程中控制系统按减速度闭环调节液压制动系统的制动油压实现减速度不变的控制；而后者是根据预先设置的油压和时间进行紧急制动。

恒力矩制动过程中减速度与实际负载的状态相关，适合负载基本恒定的主井提升系统；恒减速制动可依负载调整制动力，适合有人员提升的副井提升系统。

井筒信号系统是提升机行程控制与保护的重要部分，分别在井筒中不同位置设置同步校正开关、定点速度检测开关和过卷开关等，以使控制系统获得提升容器在井筒中的确切位置，实现准确测量行程。

全数字化矿井提升机电控系统设计

部件，上面绕有钢丝绳，带动负载运行。盘型制动
矿井提升机是矿山生产中最重要设备之一，承
担着地面和井下设备、人员、物料运输的任务，是矿山生产的“ 喉” 咽。其运行的安全性和经济性直接影响着矿山企业的安全生产和经济效益，且与矿而工生命息息相关。近年来随着能源问题的日益严峻，矿采煤量日益加大，升机安全性成为矿山煤提企业关注的焦点，提升机电控系统提出了更高的对
要求。
闸分布在滚筒的两侧，一般安装有４个，运行制在动和出现故障时刹紧滚筒，起到安全停车的目的。液压站向盘型制动闸输送液动力，使盘闸工作。润滑站起润滑滚筒主轴的作用，防止主轴过热机械失
第２卷第１９期２１０２年２月
邢台职业技术学院学报
ＪｕａｆｎｔｉｏｙｅｈｉｌｇｏｒｌＸｉｇａｌｔｃｎｃＣｏｌｅｎｏＰｅ
、１９Ｎｏ１，．ｏ２．Ｆｂ２２ｅ．０１
图ｌ数字化矿井提升机结构框图
处理速度快、模块化结构、ＰＣＵ模块和Ｉ／ｏ模块可供选择、具有故障诊断功能等。提升机保护功能如图２所示，这些保护功能需要通过ＰＣ检测完成。监控设备先进与否在一定Ｌ程度上代表着设备的自动化水平。在老式的ＴＤＫ电控系统中，提升高度通过牌坊式深度指针来显

两种全数字提升机电控系统在矿井的应用

２．全数字交一交变频提升机电控系统出现故障，不可开车，故障解除后，经复位后才可使安全回路正常。全数字交一交变频提升机近些年来发展很快，目前煤矿主要使用２．３拖动系统的行程控制的是ＳＩＥＭＥＮＳ公司和ＡＢＢ公司生产的交一交变频提升机。某煤矿主井矿井提升机在工艺上是在两定点之间运行，控制系统的控制效果提升系统主要采用国内最大的４０ｔ箕斗，由２ｘ３０００ｋＷ双电机拖动。其电体现在对位置（行程）的控制上。提升机的安全性也要求电控系统具有性
随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，
使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率，本文主要阐述两种数字提升机在矿井的应用。
１．全数字Ｉ流提升机电控系统
主控系统一般采用可编程序控制器，其软件主要完成提升机运行的顺序逻辑控制、算术计算、比较及通讯等功能。一些提升机的主控系
井筒信号系统是提升机行程控制与保护的重要部分，分别在井筒中动化控制采用２套ＰＬＣ系统（主控ＰＬＣ系统和监控ＰＬＣ系统）完成提升机闸控ＰＬＣ系统与ＡＢＢ的抱闸控制装置共同实现制动功能ｌ不同位置设置同步校正开关、定点速度检测开关和过卷开关等，以使控的工艺控制ｌ制系统获得提升容器在井筒中的确切位置，实现准确测量行程。通过操作台控制提升机的运行。数字控制技术与一般的提升机电控系统相比，在安全回路中增加主控ＰＬＣ控制系统（ＰＬＣＩ）。主控ＰＬＣ控制系统采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司ＩＭＡＴＩＣＳ７系统。主要完成提升过程逻辑控制和保护，完成重要故障了一套软件安全回路，即系统分别有硬件和软件两套安全回路，前者的Ｓ回路由继电器系统实现，而后者的回路由主控系统的软件实现，主控系的显示和报警，成对液压站的控制等功能。安全电路采用冗余结构，同时采用ＰＬＣ与继电器两种并行控制。安统的信号以继电器常开触电形式传人硬件安全回路中，因此，硬件安全ＬＣ系统判定的系统故障，监控ＰＬＣ系统判定的系统回路是提升机电控系统中最终保护环节，其设计满足 “ 故障安全优先系全回路中串入主控Ｐ统” 的设计要求，可以确保提升机的安全可靠运行。故障，确保系统的安全可靠性。按照故障性质，有不同形式的停车方式：紧急停车、事故停车。若目前，全数字直流提升机在我国煤矿应用较为广泛。

矿井提升机电控系统的现状与发展趋势

矿井提升机电控系统的现状与发展趋势0 引言矿井提升机又称为矿井卷扬机。

作为井上与井下的唯一输送通道，矿井提升机承担着人员、物料、设备和煤炭等的运输任务。

矿井提升机属往复运动的大型生产机械，它具有自身惯性大、载荷能力强，载荷及其变化也大、载荷性质属位能性负载、运行速度快、调速范围广等一系列的优点，矿井提升机运行的状况，关系着矿井的正常生产，而且还影响着矿井的设备安全和矿工的人身安全。

由于矿井提升机的生产工艺和安全性的要求越来越高，其机械制造技术和电气控制技术也就成为各国机械制造界和电气传动界的一个重要的研究课题。

随着高产高效矿井的迅速发展，更有利的促进了矿井提升机朝着大容量、大功率、高效率、高安全性、高可靠性、全数字化及综合自动化的方向深入发展。

1 矿井提升机控制系统的发展现状根据提升机对电控系统的要求，提升机的电气可分为直流传动和交流传动两大类。

直接传动即对直流电动机的速度控制。

直流电动机由于具有良好的调速特性、宽广的调速范围和易于实现四象限运行等优点，很适合在需要调速和频繁正反转的矿井提升机中作拖到应用。

随着电力技术的发展，特别是晶闸管的出现，对要求较高、容量较大或多水平开采的矿井，其提升机几乎都采用了晶闸管交流装置供电的直流电传动系统（V-M系统）。

但是直流电动机需要设置机械换向器和电刷，不仅需要经常维护，影响运行可靠性、而且电刷容易产生火花，限制了使用场所，特别是由于存在换向问题，难以制造出大容量、高转速、高电压的直流电动机来，使得目前3 000r/min左右的高速直流电动机，最大容量只能达到400kW～500kW；低速直流电动机只能做到两三千千瓦，已经越来越难适应现代矿井提升机向着高速大容量化发展的需要。

交流传动即对交流电动机的速度控制。

交流电机，尤其是笼型异步电动机，由于结构简单、制造方便、造价低廉、坚固耐用、无需维修、运行可靠，更可用于恶劣的环境之中，特别是能做成高速大容量，更适应在高速大容量的矿井提升机中作拖动应用。

现代矿井提升机电控系统发展趋势

•兆瓦级双三电平矿井提升机变频控制系统结构图
•操作保护PLC •行程PLC
•Internet
•闸控PLC •液压站
•全数字调节系统
•安全回路（继电器组）
•UPS电源 •整流变压器
•高压系统
•背靠背双三电平功率系统
•上位机及操作台
•双馈电机定
•提升滚筒
•双馈电机转子子
•变频提升系统
•卸载站 PLC
有源前端优点一览
•带有源前端 (AFE) 的 •网侧整流器
•3相. •2.3 - 36 kV AC •50/60 Hz
•直流环节
•+
•0
•
再生回馈 (4 象限运行) 可以补偿网侧供电电压波动
传动动态性能高
动态无功功率补偿
•-
有源前端 - 无功功率补偿
利用逆变器的无功功率补偿功能可使无功功率得到控制!
•装载站 PLC
•安全回路卸载站
•箕斗
•安全回路装载站
三. 矿山电力传动网络化控制与故障诊断技术
• 以电力传动系统全数字控制为基础，以工业以太网为纽带，结合数据融合和控制信息容错技术，实现对矿山提升机、皮带输送机、风机、水泵主要电力传动装备的信息集成与控制系统。
•--实现了矿山大型电力传动装备由监视到控制的跨越
1.17
3.46
0.9948
C相
0.91
3.46
实施效果
•5、运转安全可靠，保护齐全、动作灵敏，故障判断准确，故障率低等特点。
•实施效果(性能对比)
•老系统
•有功功率
•新系统
•无功功率
•实施效果(性能对比)
•老系统
•定子电流

C30型全数字直流传动系统在矿井提升机中的应用

工业技术
ｌ ■
ＣａｉｅｄｃｌｉｈｅｈｏＲｅｉＳｎａＴｎｇｅｗｎＣｃｎｅｏｙｖ
Ｃ０３型全数字直流传动系统在矿井提升机）
［要］通过副井提升机改造后采用全数字直流调速（３）摘本文ｃｏ系统在张集矿成功应用示例表明，采用先进技术改造矿井提升机能够获得可观的综合效益，
并能实现矿井生产和管理的智能化，值得推广。［关键词］全数字直流提升机中图分类号：Ｄ３Ｔ５４文献标识码：Ａ
文章编号：０９９４．２１）３０１—２１０— １Ｘ００２—０２０（
１前夸矿山副井提升机是矿山的关键设备之一，是矿井人员，物资设备上下井的
张集矿副井提升机采用电枢可逆方案，磁场采用三相全控桥式整流装置，电枢采用两组可逆整流桥并联组成主电路，回路组成如图１所示。主
咽喉设备，它的安全可靠运行是保证矿山正常生产的关键，在我国煤矿井下占主导地位的提升类电控设备中，有约９％采用串电阻调速的交流拖动方式，０其控制环节几乎全部采用有触点的接触器、继电器、凸轮控制器等元件，一方面结构复杂，电气触点易受电弧烧蚀和空气氧化，给故障查找和设备维护带来较大困难：另一方面此系统采用改变转差率的调速方式，大量的电能被白白消耗在转子的附加电阻上，调速经济性极差。随着科技进步和矿井现代需求的不断提高，急需引进技术先进、性能可靠的新型防爆电控系统对煤矿井下提

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。