煤矿立井提升机及电控系统技术讲座ppt课件.ppt

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1、煤矿立井提升机及电控系统技术讲座徐志鸥(博士)二零一二年二月一、提升机的类型●缠绕式提升机1-提升机2-提升钢丝绳3-天轮4-井架5-罐道6-罐笼●普通多绳摩擦式提升机●塔式提升机特点1、布置紧凑，节省工业广场占地。2、天轮、钢丝绳不暴露在雨雪中，改善了钢丝绳的工作条件，并且能延长工作寿命。3、钢丝绳在提升机上的围包角大、防滑性能好（围包角不超过195°）、便于维护、检修和管理。4、井塔基础及结构形式复杂、施工困难，施工工期长，占用井口的时间较长。●落地式提升机特点1、井架建造费用小，减少了矿井的初期投资，并且可提高抵抗地震灾害的能力。2、提升机房施工及设备安装调试可以平行交叉作业，占用井口时

2、间短，受季节影响小。3、井架和提升机房占地面积大，钢丝绳在提升机上的围包角小、防滑性能差（围包角不超过185°）4、维护不方便，受气候影响大。●内装式多绳摩擦提升机内装式提升机的结构特点：（1）摩擦轮——电动机转子（2）主轴装置——电动机定子特殊提升机（1）单绳摩擦式提升机应用场合：开滦矿务局吕家坨矿老主井、老副井。（2）锥形滚筒应用场合：开滦矿务局唐山矿2#、3#井，林西矿4#井液压站（1）恒力矩液压站优点：结构简单，价格低廉。缺点：在不同工况下制动减速度变化大，制动过程不平稳。（2）恒减速液压站优点：在安全制动时，可以在各种载荷、各种速度及各种工况下，使提升系统按照给定的恒定减速度进行制动

3、，制动平稳，安全可靠。缺点：控制系统复杂，价格昂贵。二提升机拖动系统1拖动系统分类●按电流的种类分，可以分为交流拖动和直流拖动两大类。●按电动机的数量分，有单机拖动和双机拖动两大类。●按连接形式分，有带减速器和直联式两大类。●按提升容器的种类分，有箕斗提升和罐笼提升机两大类。2提升机的运行特点提升机的运行具有周期性，是一个位势负载。电动机存在两种运行状态：电动状态和制动状态，其工作加减速度要满足《煤矿安全规程》规定。立井升降人员的加速度和减速度都不得超过0.75m/s2，且最大速度不得超过,且最大不得超过12m/s，斜井不得大于0.5m/s2。《设计规范》建议箕斗提升加速度不宜大于1.2m/s

4、2，且最大速度不得超过。3提升机对电控系统的要求●满足四象限运行要求；●要求平滑调速且调速精度较高提升工艺要求电气传动；●设置准确可靠的速度给定装置；●设置行程显示与行程控制器为了便于提升机司机操作；●设置完善的故障监视装置；●设置可靠的闸控电路。4提升机电控的技术指标●调速范围●静差率当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落，与理想空载转速之比，称为静差率s，即显然，静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的。它和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越小，转速的稳定度就越高。5矿井提升机控制系统的发展与现状三个阶段（1）交流拖动（TKD系统）（2）直流拖动

5、（F-D机组，晶闸管变流）（3）交流拖动（变频）直流拖动和交流拖动之比较（1）交流电机比直流电机结构简单、成本低廉、工作可靠、惯量小、效率高。一般来说直流电机的效率只有85%左右，而交流异步电机可到90%以上，同步电机可达到96%以上。（2）直流电机具有电刷和换相器因而必须经常检查维修、换向火花使直流电机的应用环境受到限制。国内矿井使用直流电机一般都在3MW以下，而交流电机可以做到10MW以上。对于井下要求防爆的场合，直流电机就无法胜任。（3）直流调速一般采用晶闸管整流，其谐波是无法避免的，如果不采取谐波治理方法，其谐波含量可达到20%以上。而交流变频系统一般都使用PWM（脉宽调制）方式，其谐

6、波含量很小，一般可控制在3%以下，根本不需要谐波治理。（4）直流调速因受控制角的限制，实际运行平均功率因数只有0.7左右，在启动瞬间存在着很大的无功冲击，需要增加无功补偿装置，且在运行中会存在逆变失败的危险；而交流变频系统网侧功率是可以调节的，基本等于1。（5）交流变频采用的智能型全控器件（IGBT、IGCT），都可以实现自保护，对于器件故障的保护功能更完善，并且能防止故障的进一步扩大。而对于维护人员都可以通过上位机系统得到故障信息。而普通晶闸管则不具备此功能，出现器件故障只能依靠现场维护人员的素质和经验去判断，对维护造成很大的不便利。三直流拖动系统根据供电电源的不同有以下两种：发电机—电动机

7、直流拖系统(G—M系统)和晶闸管—电动机直流拖动系统(V—M系统)。1F-D拖动系统优点：调速平稳，电流无脉动，调速范围宽缺点：使用设备多、体积大、费用高、效率低、有噪声2、可控硅整流器-电动机拖动装置这种拖动装置利用可控硅整流器的直流电压向提升电动机供电，电动机的电枢和磁场均可它来供电，因为直流电压可通过控制角均匀调节，电动机的转速便可以得到均匀改变而达到无级调速。电动机的换向可分为电枢换向和磁