本科毕业设计--煤矿副井提升机控制系统设计.doc

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1、毕业设计[论文]题目：煤矿副井提升机控制系统设计学院：专业：姓名：完成时间：1河南城建学院本科毕业设计（论文）摘要II毕业设计（论文）摘要副井主要用于提升和下放设备、提升废石、下放矿井矿物挖出后防塌陷的充填物等辅助材料，以及升降人员之用。因此对副井提升机的安全性要比主井提升机的安全要求要高的多。本课题介绍了国内外提升机系统的发展状况,通过对比分析了国内提升机电控系统的不足,针对提升机的高可靠性要求采用PLC控制提出一种可靠性高的提升机操作保护系统。课题对煤矿副井提升机控制系统设计进行论述，对主要电路图进行设计，并详细论述了对矿井提升机的保护设计，

2、分别对过卷保护、墩罐保护、过载保护等进行设计，可以使系统可靠安全的运行。本设计采用现在比较主流的控制方式，用PLC作为控制器，变频器进行调速控制，使副井提升机平稳安全的运行。关键词:副井提升机,可编程控制器,变频器,可靠性,电控系统II毕业设计（论文）目录摘要I1绪论11.1国内外提升及研究状况11.2课题研究的目的和意义41.3本论文承担的任务61.4小结82矿井提升机的组成及分类92.1矿井提升机的作用92.2矿井提升机的组成92.3矿井提升机的分类103矿井提升机的制动装置及安全装置133.1矿井提升机的制动装置143.1.1制动装置的组成

3、及种类143.1.2制动装置的作用143.1.4制动装置的有关规定153.2矿井提升机的安全保护装置164提升机调速控制系统实现184.1引言184.2提升机电控系统总体结构184.3提升机电控系统变频器选择204.4变频控制部分设计214.4.1变频调速主系统设计214.4.2变频器外部电路设计244.5PLC控制部分设计294.5.1基本控制功能294.5.2位置速度检测电路324.7调速控制系统软件流程394.8小结41总结42参考文献44致谢45附录A46附录B47II毕业设计（论文）1绪论1.1国内外提升及研究状况近三十年来，国外提升机

4、机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互促进，相互提高。起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。上世纪七十年代西门子发明矢量控制的交一直一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到来。1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国Monopol矿问世，1988年由MAVGHH和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国Romberg矿诞生了，这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。在提升机机械和电气传动技术

5、飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日新月异。早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。上世纪八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和PLC的应用，使提升机自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。特别要强调的是，此时期在国外一著名的提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又有了新的提高。就在国外科学技术突飞猛进发展的时候，我国提升机电控系统很长时间

6、都处于落后的状况。直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数还是转子回路串金属电阻的交流调速系统，设备陈旧、技术落后。国产提升机安全性、可靠性差，在关键部位—上下两井口减速区段没有配套的有效的速度监视装置，就提升机控制技术而言，依然是陈旧的，和国外相比，我们存在很大的差距。47毕业设计（论文）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(如图1.1所示为竖井井架设备)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。我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多

7、绳摩擦式。我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井提升高度较浅，煤矿用提升机较多，其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少。因此在20世纪60年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较多。图1.1井架图1.2天轮47毕业设计（论文）目前我国提升机90%以上均采用交流绕线式异步电动机的拖动方式，其电控系统用于单绳缠绕式提升机的有TKD系列，多绳磨擦式提升机的有JKM、幻J系列。这几种提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行起动和调速。串电阻调速是一种恒转矩调速方法转子功率的损耗随着串入的电阻的增大而增大。尽管转子串电阻调速方法很不经济，低

8、速特性也很软，稳定性差，但是由于这种调速方法比较简单易行，起动转矩较大在拖动起重机等中、小容量的绕线式异步电动机中仍然应用广泛。20世纪