交流变频器在提升绞车中的应用

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1、门子6ES70频器在河南城郊煤矿矸石山绞车中的应用金涛2013.10摘要：本文着重介绍了西门子交-直-交变频器拖动的矸石山绞车电控系统的原理、结构框图及系统的主要技术特征。本系统以PLC为控制核心，以变频器为调速手段，完成矸石山绞车的速度控制、保护及信号采集等功能。经长时间运行证明，其技术合理、效率高、安全可靠，能完全满足各项要求。关键词:矸石山绞车;交-直-交变频器;应用Summary:Thisarticlehasmainlyintroducedtheprinciple,structurediagramandtechnicalch

2、aracteristicsofganguedumpwinchelectricalcontrolsystemdrivingbySiemensAC&DCconverters-ThissystemisbasedonPLCsystemandAC&DCconverterstocompletethespeedcontrolfunction,protectionfunctionandsignalcollectionfunctionofganguedump.Thesystemhasbeenprovedbylongtimeoperationthati

3、tsreasonable,highefficacyandreliabletechnologycanbefulfillanykindsofrequirementsoKeywords:Ganguedump:AC&DCconverters；Application1引言河南城郊煤矿目前的生产能力己达500万吨/年，在矿井投产后的生产过程中，其矸石的运输量比较大，这就要求矸石运输系统，特别是矸石III绞车的运行必须高效和可靠。经深入研究、比对，河南城郊煤矿矸石山绞车在电控系统设计选型上，充分利用当今交流电机拖动控制的先进技术,采用西门子交一直

4、一交变频器对绞车进行速度控制、安全保护等。本系统大大提高了矸石山绞车系统的安全性、可靠性、提高了调速性能，节约了能源，对于煤矿安全生产有重人意义。矸石山绞车为双筒式提升机，现场设备如图1所示。1现场设备2系统基本概况绞车型号:2JTK-1.6/0.9电动机参数:额定功率:95kW额定转速:585r/min额定电压:380V额定电流：197A额定频率:5011z传动比：20:1矸石山坡长：165m坡度18°减速位置:距山顶14m退车加速位置:9.5m绞卒最大提升速度:2.45m/s爬行速度不超过0.5m/s电网2矸石山绞车变频调速及上

5、位机监控总体系统框3电控系统选型及组成针对本项H的实际，在综合考虑用户现场实际运行特点和产品技术的先进性、可靠性以及高性能价格比，驱动系统采用西门子交-直-交低压变频器。砰石山绞车在止常运转时，拖动系统仅工作于1，3象限(即电动正转或反转)。但考虑到特殊工况下，如调试、矸石车未卸矸下放等系统非正常工作状态，变频器则采用能耗制动实现2,4象限运转。该系统的1,3象限运行持续率100%;2,4象限运行持续率12.5°%。根据电动机的容量所选6SE70变频器额定输出电流260A，最大输出355A(lmin)，额定功率132kW。本系统依据

6、国家和行业标准设计。同时根据现场实际工况，控制装置选用西门子S7-300PLC,采用Profibus-DP总线控制方式。上位机通过CP5611板卡与下位机PLC连接,通过WinCC与PLC的通讯实现数据采集与监控;PLC作为通讯主站，上位机作为二级主站，带有CBP2通讯板的6SE70变频器为从站，主从站之间通过Profibus-DP总线连接【1】，Profibus-DP采用RS-485传送方式，传输速率自动设定为1.5Mb/so6SE70变频器的设置通过DriveMonitor软件参数设定实现【2】。电控系统组成如图3所示。上位机S

7、7-300PLC电源CPU模块模块315-2DPPS307MPIDPCMclaI—■lolaooaooaD080800^ooooaooocMPII—ProfIbus—DP4操作台OSOSOO8QSaS□□□□□□□□□□pnociqlooooooaoO8O8OPOOIV一續QOOOOIOQOO8o8nrSVCJSWS编码器lltla崎注上洶ss电气有艰公«•flW■■鏽Atmt綱曜u«xinsi■雩*•1Rw•W时*——ee籌余Mt1□□□□□变频器3电控系统组成4电控系统设计与调试4.1硬件组态与控制流程PLC的硬件组态由西门子S

8、7系列工业产品专用的软件STEP7完成。在STEP7的硬件组态中，插入机架和CPU(315-2DP)、数字量和模拟量模块。建立一个Profibus-DP总线，并在硬件中选择SIM0VERT文件夹下的变频器通讯部件MASTERDRIVE