绞车电控资料课件.ppt

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1、液压绞车2.1矿井提升机系统简介矿井提升机可分为竖井提升机和斜井提升机两种。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。目前，我国单绳缠绕式提升机，广泛采用交流绕线式电动机拖动，提升过程一般包括：起动、加速、匀速、减速、爬行和停车几个主要环节。2.2提升机电动机运行方式提升机电动机的运行方式,主要根据系统的力图来确定：加速阶段：提升时为正力，采用电动加速。下放时为负力，若负力值较小，可考虑自由加速，并配合使用盘式制动器，若负力值较大，则采用动力制动加速。匀速阶段：提升时为正力，采用电动拖动。下放时

2、为负力，采用能耗制动、闭环控制，单闭环速度控制系统由与距离有关的理想速度给定电路、速度负反馈电路、PID调节器、移相触发电路及双向可控硅能耗制动电路组成，下放速度由PID调节。主减速阶段：提升时为正力，采取逐级接入转子附加电阻和机械制动的方式。下放时为负力，一方面接入转子附加电阻，另一方面增大制动电流并辅以机械制动方式减速。爬行阶段：当为正力时，转子接入几段附加电阻，由PLC控制运行；当为负力时，在能耗制动方式下接入转子附加电阻。2.3提升机的速度要求及受力情况2.3.1提升机的速度要求(1)主加速阶段(2)匀速阶段t2(3)主减速阶段t3(4)爬行阶段t4(5)停车阶段t52.

3、3.2提升机的受力情况由直线运动的运动方程可得：F=+ma式（2－1）式中：F－提升机在某运动阶段的力，N；－提升机的静阻力（包括车重、提升机重量和绳重），N；m－把旋转运动的部件折算到直线运动的变位质量，kg；a－各阶段的加速度、减速度值，m/。当a=0时，F=，匀速运行；a＞0时，F＞，加速运行；a＜0时，F＜，减速运行。根据以上分析，F=f（t）的力图见图2－2：图2－2提升机力图2.4矿井提升机的电气传动方案矿井提升机的电气传动方式一般有以下4种。本文以英威腾公司CHV190-1000G-6高性能矢量变频器在提升机调速系统中的应用为例，详细介绍了交--直--交变频调速的原

4、理与传动方案。（1）绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速系统（2）直流可逆调速系统（3）交流电动机交－交变频调速系统（4）交--直--交变频调速系统（1）整流器：最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。（2）平波回路：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。（3）逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流

5、功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。图2—3交-直-交变频原理图第3章系统控制方案设计图3－2为可编程控制器控制系统。其输入设备和输出设备与继电器控制系统相同，但它们是直接接到可编程序控制器的输入端和输出端的。控制程序是通过一个编程器写到可编程控制器的程序存储器中。每个程序语句确定了一个顺序，运行时依次读取存储器中的程序语句，对它们的内容进行解释并加以执行，执行结果用以接通输出设备，控制被控对象工作。在存储程序控制系统中，控制程序的修改不需要通过改变控制器内部的接线(即硬件)

6、，而只需通过编程器改变程序存储器中某些语句的内容。图3－2可编程控制器控制过程系统框图3.2控制系统总体设计基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统由动力装置、液压站、变频器、操作台和控制监视系统组成，其系统框图如图3－3所示：系统框图中各部分功能如下：动力装置：包括主电机、减速器、卷筒、制动器和底座，完成人、物料的运输任务。主电机通过减速器向卷筒提供牵引所需的动力。液压站：为提升机提供制动力，停车时先通过液压站给卷筒施加机械制动力，再取消直流制动力；提升机起动时，先对电机施加直流制动，再松开机械抱闸，防止溜车，以保证系统安全可靠地工作。图3－3控制系统框图变频器：是动力站的能量供

7、给单元，通过它可将输入工频电能转换成频率可调的电能提供给交流电动机，以达到控制交流电动机转速的目的。操作台：操作台设置两个手柄，分别用于速度辅助给定及制动力给定。它是整个矿井提升机运输系统的控制核心，通过它可以设定系统的工作方式和控制方式，可以发布系统的各种控制命令，以实现对提升机启动、加速、平稳运行、减速、停车以及紧急制动等各种控制功能。控制监视系统：是操作人员和控制系统及运输系统之间的桥梁，它可以在线监测提升机运输系统的各种工作参数、工作状态、故障参数和故障状态。提升过程监视