矿井提升机毕业论文

矿井提升机毕业论文 矿井提升机毕业论文题目：提升机交流调速系统设计

专业：机电一体化

提升机的电机调速系统设计

摘要

矿井提升机是采矿工业中联系井下与地面的主要运输工具。用于竖井和斜井提升煤炭、矿石、矸石以及升降人员、材料、工具和设备等。主轴装置采用剖分式、整体式弹性结构卷筒，卷筒受力均匀、强度大、盘式制动器为油缸后置式，动作灵活，无油污制动盘，安全可靠；具有电气延时二级制动性能，并可在井口时自动解除；双筒提升机设有径向齿块式调绳离合器；传动部位可配置行星减速器或平行轴圆弧齿轮减速器。电气具有必须的各种电器保护和连锁装置，根据要求提供动力制动。提升机在提升和下降的过程中一直伴随着电动机的转速变化，其转速的变化主要依靠电机调速系统。可以说电机调速系统在整个提升机系统中起着至关重要的作用。

目 录录

第一章 概述概述．．

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第二章第二章 提升机的交流调速

提升机的交流调速 2．1 提升机交流调速的现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2、2 用单片机控制的交流调速的原理．．．．．．．．．．．7

第三章第三章 提升机交流调速系统的设计

提升机交流调速系统的设计 3.1 调速系统总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.2 提升机系统主回路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.3 元器件的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.4 转差频率控制原理及调节器的设计．．．．．．．．．．17

3.5 系统软件的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

第四章第四章 PWM 控制信号的产生及变换器的设计控制信号的产生及变换器的设计．．．．．．．．．．24

五 结束语结束语结束语．．

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

第一章第一章 概述概述概述

矿井提升机是矿井井下和地面的工作机械，是一种大型绞车。用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大、速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。 矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动。按提升钢丝绳的工作原理分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种，钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，运转时一个容器上升，另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。摩擦式矿井提升机的提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。摩擦式矿

井提升机根据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机（机房设在井筒顶部塔架上）和落地摩擦式矿井提升机（机房直接设在地面上）两种。按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。后者的优点是：可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮，从而机组尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年产120万吨以上、井深小于2100米的竖井大多采用这种提升机。

提升机无论正转、反转，其工作过程是相同的，都有加速、稳定运行、减速、爬行、制动停车五个阶段。每一个提升循环运行的时间，与系统的运行速度、加速度及井深有关。各段加速度的大小根据工艺情况决定，运行的时间由操作工人根据现场的状况自定。

（1）第一阶段t1：车厢在井底工作面装满煤后，由井底信号工发一个提升联络信号给地面井口信号操作工人，井口信号工再向车房操作工发出开车信号，然后将提升机司机根据相应的信号开机提升。重车启动后，加速运行，在加速时间内，设备如果没有问题，则再加速到正常运行速度。

（2）第二阶段t2：重车以最大速度稳定运行，一般这段时间最长。

（3）第三阶段t3：提升机司机根据提升容器的深度指示，到减速段时减速，如减速时间设置较短时，变频器制动单元和制动电阻起作用，不致因减速过快而跳闸。

（4）第四阶段t4：车减速到低速爬行，便于在规定的位置停车。

（5）第五阶段t5：到停车位置时，变频器立即停车，车减速到零，井口信号工向车房发一个停车联络信号，整个提升过程结束。

第二章第二章 提升机的交流调速

提升机的交流调速 2.1 2.1 提升机交流调速的现状提升机交流调速的现状提升机交流调速的现状

随着电力电子技术，计算机技术的不断发展和电力电子器件的更新换代，变频调速技术得到了飞速的发展。据资料显示，现在有90%以上的动力源来自电动机。我国生产的电能60%用于电动机，电动机与人们的生活息息相关，密不可分，所以要对电动机的调速有足够的重视。我们都知道，动力和运动是可以相互转化的，从这个意义上说电

动机也是最常见的运动源，对运动控制的最有效方式是对运动源的控制。因此，常常通过对电动机的控制来实现运动控制。实际上国外已将电动机的控制改名为运动控制。

对电动机的控制可以分为简单控制和复杂控制两大类。简单控制是指对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可以通过继电器、可编程器件和开关元件来实现。复杂控制是指对电动机的转速、转角、转距、电压、电流等物理量进行控制。而且有时往往需要非常精确的控制。以前，对电动机的简单控制的应用较多，但是，随着现代化步伐的前进，人民对自动化的需求也越来越高，使电动机的复杂控制逐渐成为主流，其应用领域极为广泛。在军事和雷达天线、火炮瞄准、惯性导航、卫星姿态、飞船光电池对太阳的控制等。工业方面的各种加工中心、专用加工设备、数控机床、工业机器人、塑料机械、绕线机、泵和压缩机、轧机主传动等设备的控制。计算机外围设备和办公设备中的各种磁盘驱动器、绘图仪、打印机、复印机等的控制；音像设备和家用电器中的录音机、数码相机、洗衣机、冰箱空调、电扇等的控制，我们