絞車電控系統(tǒng)礦井提升機(jī)電控 煤礦提升機(jī)電控系統(tǒng) 生產(chǎn)廠家
上海躍爾自動(dòng)化科技有限公司
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地址：上海奉賢區(qū)西渡鎮(zhèn)西閘公路1373號(hào)1．裝置使用環(huán)境
提升機(jī)電控裝置符合GB3797，使用條件為：
l室內(nèi)工作，周圍無過量塵埃及酸、鹽腐蝕及爆炸性氣體
l環(huán)境溫度不高于+40℃，不低于0℃
l運(yùn)輸和存儲(chǔ)溫度不高于+60℃，不低于-30℃
l在環(huán)境溫度為+40 ℃時(shí)，相對(duì)濕度不大于50%，20℃以下時(shí)為90%
l海拔高度不大于1000m，超過1000m時(shí)，降容使用
l安裝地基處震動(dòng)頻率為10――150Hz時(shí)，最大震動(dòng)加速度不超過0.5g
l電網(wǎng)條件：正弦波50Hz，允許電壓幅值波動(dòng)±10%，頻率波動(dòng)為±2%，各相對(duì)稱。
2、電樞回路方案
2.1 電樞可逆方案
2.1.1 6脈動(dòng)電樞可逆電路
如圖1所示，6脈動(dòng)電樞可逆電路由三相全控反并聯(lián)整流橋電路構(gòu)成，整流變壓器聯(lián)接組別為Dy5，該方案應(yīng)用于提升電動(dòng)機(jī)容量較小的電控系
統(tǒng)。
圖1 6脈動(dòng)電樞可逆方案
2.1.2 并聯(lián)12脈動(dòng)電樞可逆電路
如圖2所示，由兩組相位相差30°電角度的6脈動(dòng)電樞可逆電路并聯(lián)組成12脈動(dòng)電樞可逆電路，整流變壓器可為兩臺(tái)雙繞組變壓器，聯(lián)結(jié)組別分別是Dd0和Dy5。也可以是一臺(tái)三繞組（雙副繞組）變壓器，其組別為Dd0-Dy5。
圖2 并聯(lián)12脈動(dòng)電樞可逆方案
因?yàn)檎髯儔浩鞯母崩@組之間相位差30°電角度，兩組整流電壓的瞬時(shí)值不相等，所以加入兩臺(tái)電抗器，以便兩臺(tái)變流裝置得以均流。
2.1.3 串聯(lián)12脈動(dòng)電樞可逆電路
如圖3所示，由兩組相位相差30°電角度的6脈動(dòng)電樞可逆電路串聯(lián)組成12脈動(dòng)電樞可逆電路，整流變壓器可為兩臺(tái)雙繞組變壓器，聯(lián)結(jié)組別分別是Dd0和Dy5，也可以是一臺(tái)三繞組（雙副繞組）變壓器，其組別為Dd0-Dy5。
串聯(lián)12脈動(dòng)方案可用于需要滿載半速運(yùn)行的場(chǎng)合，當(dāng)任一個(gè)串聯(lián)回路的某一部分故障時(shí)，可切除故障回路，變作6脈動(dòng)運(yùn)行，這就是說此時(shí)只有1/2額定速度。但在滿載半速運(yùn)行的場(chǎng)合，其整流變壓器須為兩臺(tái)雙繞組變壓器，以便切除故障回路。
圖3 串聯(lián)12脈動(dòng)電樞可逆方案
2.2 磁場(chǎng)可逆
一般說，只有在大功率場(chǎng)合才選用磁場(chǎng)可逆方案。磁場(chǎng)可逆時(shí)電樞回路采用并聯(lián)12脈動(dòng)方案，或串聯(lián)12脈動(dòng)方案，其接線方式與電樞可逆方案相同，但整流柜為不可逆晶閘管整流柜。而磁場(chǎng)回路采用邏輯無環(huán)流可逆電路。
2.2.1并聯(lián)12脈動(dòng)磁場(chǎng)可逆
電路圖如圖4所示，可實(shí)現(xiàn)半載全速運(yùn)行。
圖4 并聯(lián)12脈動(dòng)磁場(chǎng)可逆方案
2.2.2串聯(lián)12脈動(dòng)磁場(chǎng)可逆
電路圖如圖5所示，可滿載半速運(yùn)行。
圖5 串聯(lián)12脈動(dòng)磁場(chǎng)可逆方案
3、磁場(chǎng)回路方案
磁場(chǎng)回路采用6脈動(dòng)晶閘管供電，對(duì)電樞可逆系統(tǒng)而言，磁場(chǎng)回路為不可逆恒流控制；對(duì)磁場(chǎng)可逆系統(tǒng)而言，磁場(chǎng)回路為直接反并聯(lián)、邏輯無環(huán)流控制，并根據(jù)電機(jī)勵(lì)磁繞組參數(shù)，確定強(qiáng)勵(lì)5倍時(shí)的勵(lì)磁電壓值。
磁場(chǎng)回路額定電流等級(jí)如下：（單位：A）
30-60-90-125-200-280-400- 600-850
電壓等級(jí)：交流輸入電壓 400V
4、全數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)
根據(jù)電樞回路的類別，確定全數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案，這里以并聯(lián)12脈動(dòng)為例來說明全數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如圖6所示：
速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器1、整流器1為主控；電流調(diào)節(jié)器2、整流器2作為從屬控制。速度調(diào)節(jié)器的輸出控制兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器，若兩路電流反饋相等且對(duì)應(yīng)于 時(shí)，可保證兩個(gè)整流回路的輸出電流各為 ?？刂菩盘?hào)的聯(lián)接可采取兩種不同方式，即電纜連接方式和標(biāo)準(zhǔn)接口串行通信方式。
全數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有以下功能和特點(diǎn)：
l可調(diào)斜率的加減速度給定值設(shè)定
l起動(dòng)防沖控制（“S”形曲線）
l速度閉環(huán)控制
l電樞電流閉環(huán)控制
l轉(zhuǎn)矩值設(shè)定（含最大值設(shè)定）
l復(fù)雜的工藝控制
l自優(yōu)化功能
l齊全的診斷與監(jiān)控功能
l非常完善的保護(hù)功能
5、控制、操作、保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)
礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的安全監(jiān)視與保護(hù)環(huán)節(jié)中，采用雙線制是確保提升機(jī)系統(tǒng)安全可靠性的技術(shù)核心，其控制、操作、保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)是可編程控制器（PLC）。按典型的三級(jí)系統(tǒng)理念（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)級(jí)、PLC級(jí)、調(diào)速控制及輔助級(jí)）來構(gòu)造精良的網(wǎng)絡(luò)式提升機(jī)電控系統(tǒng)。
5.1 控制系統(tǒng)
l采集提升機(jī)系統(tǒng)的各種相關(guān)信號(hào)并進(jìn)行必要的計(jì)算和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)控制，如與行程相關(guān)的系統(tǒng)控制、邏輯控制、提升工藝控制等。
l除必要的繼電控制部分外，根據(jù)需要可設(shè)單PLC系統(tǒng)，雙PLC系統(tǒng)、智能終端等。
主要功能：
l行程控制
l提升控制及中間閉鎖
l制動(dòng)系統(tǒng)觸發(fā)回路控制
l井筒信號(hào)控制與聯(lián)鎖
l輔助系統(tǒng)的相關(guān)控制
l應(yīng)急控制
l必要的冗余控制
5.2 操作回路
各種開車方式用操作臺(tái)上“開車方式選擇”開關(guān)來選擇
副井：半自動(dòng)、手動(dòng)
半自動(dòng)：手動(dòng)開車，自動(dòng)停車
手動(dòng)：手動(dòng)開車，手動(dòng)停車
檢查：手動(dòng)
應(yīng)急：手動(dòng)
主井：自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)
自動(dòng)：自動(dòng)開車，自動(dòng)停車
半自動(dòng)：手動(dòng)開車，自動(dòng)停車
手動(dòng)：手動(dòng)開車，手動(dòng)停車
檢查：手動(dòng)
應(yīng)急：手動(dòng)
5.3 保護(hù)系統(tǒng)
各種保護(hù)環(huán)節(jié)覆蓋了提升機(jī)工藝要求，《煤礦安全規(guī)程》、《金屬、非金屬地下礦山安全規(guī)定》的要求以及電控系統(tǒng)本身特點(diǎn)所應(yīng)有的要求。最終目標(biāo)為根據(jù)故障的級(jí)別來報(bào)警提醒、轉(zhuǎn)化運(yùn)行狀態(tài)或觸發(fā)安全回路進(jìn)行相應(yīng)地制動(dòng)。
故障類別：
Ⅰ類故障：該類故障出現(xiàn)時(shí)立即觸發(fā)安全回路動(dòng)作并進(jìn)行安全制動(dòng)。
Ⅱ類故障：該類故障出現(xiàn)時(shí)先進(jìn)行電氣制動(dòng)，停車后施加安全制動(dòng)。
Ⅲ類故障：該類故障出現(xiàn)后允許提升機(jī)完成本周期運(yùn)行，停車后施加工作制動(dòng)，故障未解除不能開車。
Ⅳ類故障：該類故障出現(xiàn)時(shí)僅進(jìn)行聲光提醒。
各類故障的主要內(nèi)容如下：
Ⅰ類故障：
1）提升機(jī)運(yùn)行過卷
2）高壓系統(tǒng)故障
3）控制、操作電源故障
4）制動(dòng)油壓故障
5）錯(cuò)向開車
6）超速
7）快開跳閘
8）電樞過壓
9）液壓油泵失電
10）司機(jī)臺(tái)急停操作
11）井口、井底急停操作
12）速度傳感器故障
13）過流
14）啟動(dòng)電流超時(shí)
15）電動(dòng)機(jī)失磁
16）變流器故障
17）調(diào)節(jié)器故障等等
Ⅱ類故障：
1）閘瓦磨損
2）閘彈簧疲勞
3）閘盤偏擺
4）機(jī)械式深度指示器故障
5）繩打滑等等
Ⅲ類故障：
1）各類停風(fēng)
2）各類過溫（非超溫）
3）變流器橋的多并聯(lián)橋臂中有一快熔斷等等
Ⅳ類故障：
1）電動(dòng)機(jī)軸承較熱
2）液壓站制動(dòng)油位偏低
3）其它僅供警示的小故障等等
5.4 監(jiān)控系統(tǒng)
安全可靠性是礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)最為本質(zhì)的根本要求。它不僅要求提升機(jī)電控裝置本身質(zhì)量可靠，很少發(fā)生故障；另一方面，一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)通過多樣化的監(jiān)控系統(tǒng)提供故障發(fā)生的原因及所在地，快速引導(dǎo)維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行尤為重要。
5.4.1 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
以其可視性直觀提供提升機(jī)電控系統(tǒng)的相關(guān)信息，其主要畫面有：
1）提升系統(tǒng)工作狀況動(dòng)、靜態(tài)顯示
2）電源監(jiān)視動(dòng)、靜態(tài)顯示
3）傳動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)動(dòng)、靜態(tài)顯示
4）制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)動(dòng)、靜態(tài)顯示
5）深度指示及位置信號(hào)動(dòng)、靜態(tài)顯示
6）各類故障報(bào)警顯示
7）速度、電流、壓力動(dòng)態(tài)曲線顯示
8）閘間隙顯示（傳感器由制動(dòng)系統(tǒng)提供）
9）產(chǎn)量報(bào)表
10）用戶要求的相關(guān)顯示等
5.4.2 數(shù)字式提升機(jī)監(jiān)控器（Digitalhoist Monitor）
DHM110數(shù)字式行程監(jiān)控器以具有高速運(yùn)算能力的PLC為核心，對(duì)提升機(jī)提升容器的行程進(jìn)行全方位監(jiān)控。
主要功能：
l精確提供提升容器位置
l自動(dòng)生成全程速度包絡(luò)線
l全程速度跟蹤、監(jiān)控
l全程加減速度監(jiān)控
l行程分辯率1cm
6. 電源系統(tǒng)
6.1 高壓供電系統(tǒng)
根據(jù)系統(tǒng)的總體方案來確定高壓供電系統(tǒng)的配置及相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，可成套各類高壓開關(guān)柜，并根據(jù)礦井提升系統(tǒng)的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)其二次控制保護(hù)回路。
進(jìn)線采用雙回路互為備用，電氣、機(jī)械閉鎖原則
6.2 輔助電源系統(tǒng)
雙回路備用，手動(dòng)切換。
配置MYS系列過電壓保護(hù)器來消除低壓電網(wǎng)上的意外過電壓。
關(guān)鍵電源采用進(jìn)口電源（如SIEMENS的DC24V電源）或具有五防功能（防震、防潮、防腐蝕、防霉菌、防鹽霧）的4NIC 軍品電源。
7. 電控系統(tǒng)的總體技術(shù)特點(diǎn)
1）全數(shù)字調(diào)節(jié)，PLC總線控制，上位工控機(jī)監(jiān)控；
2）PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用，使系統(tǒng)簡(jiǎn)單，安全、可靠；
3）技術(shù)先進(jìn)，成本低，使用、維修方便；
4）通過Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷；
5）全數(shù)字控制技術(shù)在礦井提升電控系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括全數(shù)字直流調(diào)速，可編程控制器（PLC）控制，上位工控機(jī)監(jiān)控及Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的成功應(yīng)用，大大推進(jìn)礦山自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。類似的項(xiàng)目已多套在現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)，運(yùn)行效果良好，有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
8. 電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
如下圖所示，提升機(jī)電控系統(tǒng)由電源系統(tǒng)、閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、變流器、控制系統(tǒng)、操作回路、制動(dòng)控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、人機(jī)界面及輔助系統(tǒng)構(gòu)成。
10.供貨范圍
根據(jù)技術(shù)協(xié)議確定供貨范圍，一般情況下我公司供貨范圍含以下項(xiàng)目：
11.1 電樞整流柜
11.2 調(diào)節(jié)柜
11.3 磁場(chǎng)整流柜（可選）
11.4 低壓配電柜
11.5 PLC控制柜
11.6 監(jiān)視設(shè)備
11.7 繼電器控制柜
11.8 司機(jī)操作臺(tái)
11.9 6/12脈動(dòng)切換柜（必需時(shí)）
11.1—11.9
11.10 高壓開關(guān)柜 11.11 電樞整流變壓器 11.12 勵(lì)磁整流變壓器 11.13 均流電抗器或?yàn)V波電抗器 11.14 快速開關(guān) 11.15 速度傳感器（必要時(shí)） 11.16 井筒開關(guān)（必要時(shí)） 11.17 其它用戶提出的設(shè)備，如井筒信號(hào)裝置、裝卸載設(shè)備、諧波補(bǔ)償裝置和高壓開關(guān)柜的直流電磁操作電源等。 11.定貨要求 l 用戶提出詳細(xì)技術(shù)要求，如速度圖、力圖、 l 控制方案、明確供貨范圍等等。 l 簽訂技術(shù)協(xié)議 l 簽訂供貨合同 12.服務(wù) l 技術(shù)咨詢 l 培訓(xùn)用戶 l 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 l 技術(shù)服務(wù) l 提供備件
