二矿副井提升机电_控制系统设计(编辑修改稿)

二矿副井提升机电_控制系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

文 ） 10 本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。 液力耦合 器调速方法 液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，它们统称工作轮，放在密封壳体中。 壳中充入一定量的工作液体，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。 液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。 在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，作到无级调速，其特点为： ，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要； ，工 作可靠，使用及维修方便，且造价低； ，能容大； ，容易实现自动控制。 本方法适用于风机、水泵的调速。 综上所述，对于此设计中用的绕线式异步电动机采用转子回路串电阻调速。 电动机制动方式的选择 所谓制动，就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转 (或限制其转速 )，制动的方法一般有两类：机械制动和电气制动。 机械制动 机械制动又分为盘型闸和角移式两种。 : KYTG 型提升机盘式制动 器状与故障监测仪主要由油压变送器，闸瓦开 /合传感器以及仪器主机组成。 油压变送器安装在总油压回路中，闸瓦开 /合传感器分别安装在各个闸瓦上，空动时间接点与提升机安全回路中的常开接点相连。 正常情况下 ,仪器将通过油压变送器实时检测油路的工作油压 ,根据闸瓦开 /合传感器监测闸瓦贴合状况并及时测量其贴闸油压值 ,计算并显示制动系统当前的总制动正压力值。 如果选择空动时间测量档，当安全回路接点闭合，计时器开始计时，并由此获得各闸瓦的空动时间。 仪器在进行其它功能测量过程中，只要发生紧急制动情况，仪器将自动记录各闸瓦的空动时间。 静 态参数测量是为了消除动态测量时由于液压系统滞后造成的动态测量误差，因此能够更准确地检测各制动闸的实际状态及工作参数。 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 11 本仪器由电源变压器、主机板、电源板和显示板组成，板与板之间，仪器与传感器之间全部采用接插连接。 显示器用 高亮度大数码管，使得仪器更加美观清晰。 一般用于直径三米以下卷扬机及摩擦轮卷扬机中：在焊接或碾压成的制动梁上固定术质或石棉压制材料的闸瓦，当经过杠杆，把传动机构所产生的力传给制动梁时，闸瓦便压 向制动轮缘，产生所需要的制动力矩。 角移式制动器有两个运动自由度，因此，左右闸瓦可能同时压向制动轮，也可能依其各自绞链阻力的不同而先后动作。 拉杆的右端带有螺纹，可以调节拉杆的长度，以保持闸瓦磨损后，闸瓦与轮缘间的一定间隙。 调整螺丝是为了支撑前制动梁而设置的，目的是使前后闸瓦都与制动轮缘保持相等的间隙。 本仪器是由前、后制动梁、钢焊接、三角杠杆、木质或石棉塑料、闸瓦、螺母、制动轮。 电气制动 电气制动方式有：动力制动（即能耗制动） 反接制动和低频制动三种方式。 Ry2 Ry1 R20 R6 R5 R4 R3 R3 R2 R1 M() o n (rad/min ) n0 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 12 动力制动可以是开环的，也可以是闭环的，但闭环控制易于获得比较理想的控制性能。 在矿井提升系统中，动力制动是应用最广泛的一种电气制动。 异步电机的动力制动是这样实现的：电动机的定子绕组从三相交流电网上断开后，按一定结下线方式接至直交发电机或交流 直流变流器等直流电源上，而转子绕组（绕线型）接有外加电阻；流过定子绕组的直流电流在空间产生一个静止的、基波按正弦规律分布的磁场，执安子导体切割磁力线产生感应 电动势和电流，转子电流与磁场相互用 产生制动力矩，从而使异步电动机运行与制动状态。 机械制动和电气制动是电力拖动系统中的两种制动方式。 与机械制动相比，电气制动有以下优点：制动力较均匀，可以获得平稳安全可靠的制动运行状态，由于没有摩擦部分，避免了严重的机械损，制动力的大小交易与调整，防止了机械冲击，减少了机械部分的维修工作量，也延长了提升机的使用寿命，特别是易于实现提升系统的自动化，从而有效地改善了提升系统的性能，提高了设备的提升能力和工作效率。 机械制动就是利用机械闸进行提升机的减速制动。 机械制动比较 简单，不需要很多设备。 但是这种制动方式闸、瓦间磨损比较严重，并且机械冲击大，显然就增加了机械的维修量。 一般只用于福利部大地生设备或作为辅助停车制动之用。 总之，从几种制动方式看来，各有利弊，反接制动的经常使用将引起转子电阻过热，正因为这个原因而大大的限制了这种制动的使用。 而低频制动初期的费用较高。 虽说动力制动不仅需要用直流电源，而且不能解决爬行问题，但其制动能量消耗小，制动平稳，在矿井提升机上应用最广泛 ,因此选用动力制动 .。 我们本次的设计在制动上选择了动力制动，但是为了安全，我们设计的系统中在使用动力制动的 同时，加入了机制动（机械抱闸）安全保护。 矿井提升的动力制动，对于提升机安全运转和减轻机械闸的负担，有着重要的意义。 特别是对于具有下放重任的副井尤为重要，早期国内声喊的动力制动电源装置为电扩大机控制的电动发电机组，近年来 TKD 系统又采用了磁放大其控制的电动发电机组。 这两种系统在技术性能、安装维护、经济指标等方面均存在较严重的缺点，因此目前已逐步被可控硅动力制动电源装置所代替。 我们本次设计使用的动力制动系列是 KZG 系列的（三相可控硅半波控制的闭环制动系统）。 有第一预备级：作用： ，紧钢丝绳； ； 有第二预备级：作用：完成出加速。 加速度的图表为： 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 13 初加速、主加速、等速、减速、爬行、停车 图 12 加速度流程图 1)加速阶段：当为正力时，采用电动加速。 下放有负力时若负力值较小，可考虑自由加速，并配合使用机械闸。 但负力值较大，自由加速的加速度不能满足速度图要求时，则需采用动力制动加速。 加速阶段一般都不实现闭环调节，而是按时间、速度、电流、行程等为函数，逐步短接转子附加电阻，使提升主电动机从零速升至全速。 2)等速阶段：当为正力时，采用电动运行方式。 下放有负力时 ，一般应采用发电制动运行方式。 但在特殊情况下，如下放人员或低速下放重物，以及当加速阶段采用动力制动加速。 而等速阶段运行距离不长时，也可采用动力制动。 3)主减速阶段：当系统力值为零时，应采用自由滑行。 当为正力时，一般采用电机加机械制动的方式进行减速。 有负力情况下，则按前述控制系统的选择原则选用动力制动或低频控制。 4)爬行阶段；当为正力时，有电动脉冲运行，低频控制及微机拖动等方式。 当为负力时，则有动力制动运行方式及低频控制，根据所选之控制系统而定。 反接制动就是在异步电 动机运转过程中，将电机定子中的三相电流任意对调，则旋转磁场方向与以前相反，其速度与旋转磁场的相对速度为 n +n,方向与原来方向相同，此时的电磁转矩与转子运动方向相反，其到制动的作用，此时电机处于制动状态。 反接制动主要使用的场合有：用于减速停车的场合，优点是比较简单比切效果好，不需要改变电动机的接线方式和增加设备，用于紧急停车。 缺点是能量消耗大，在制动过程中不仅将机械系统中的能量（位能和动能）通过电机变为电能消耗在转子电路中，而且，有相当大一部分能量通过电机钉子传到转子回路当中，有部分也消耗于电阻之 中。 经常使用这种制动方式，将引起转子电阻过热，并且在制动瞬间，由于钉子磁场旋转方向、转子转向核旋转磁场相反，会使记协的传动部分受到冲击，容易循坏机械设备。 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 14 低频制动的工作原理： 提升容器到达减速点时，低频发电制动减速将自动投入，提升电动机的 50Hz工频电源由 的三相低频电源所替换，实现提升电动机的低频发电制动。 司机应随提升机运行速度的降低，用主令控制逐段切除电动机转子回路的外接 启动电阻，达到调节制动电流获得较好的制动效果的目的。 低频制动的特点： 1)减速阶段可以较准确地按给定的速度图运行，同时还节约电能、制动性能好、安全可靠。 2)有低频发电制动减速到低频爬行是自然过渡的，不需要进行任何助线路的转换。 而动力制动只能解决制动减速，不能解决爬行问题，采用动力制动时在爬行阶段需要小电机（微机）拖动装置或采用脉冲爬行 . 3)在低频电源供电时，提升电动机可以自然特性上按电动或发电状态连续、低速、稳定运行，因而，可以安全可靠地涌来检查和根环钢丝绳、检查和修理井筒、更 换提升水平、低速下放和提升重物等。 低频制动的特性曲线： 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 15 S Ns1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 M 0 M 图 13 低频制动的特性曲线 平 顶 山工 业职业 技 术学 院。