礦井提升機(jī)直流調(diào)速拖動(dòng)及其電控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、礦井提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)中起著非常重要的作用，它是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。提升機(jī)電控裝置的技術(shù)性能，既直接影響礦山生產(chǎn)的效率及安全，又代表著礦井提升機(jī)的發(fā)展的整體水平。目前，我國礦井提升機(jī)9070以上是采用單機(jī)容量在1000KW以下傳統(tǒng)的交流異步電機(jī)拖動(dòng)，采用轉(zhuǎn)子串、切電阻調(diào)速，由繼電器—接觸器構(gòu)成邏輯控制裝置。其中多半為電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)組(F-D機(jī)組)供電，采用品閘管整流傳動(dòng)(SCR-D)的只占一部分。傳統(tǒng)的交流拖動(dòng)系統(tǒng)的顯著缺點(diǎn)是：調(diào)速性能差

2、，調(diào)速時(shí)能量要大量消耗在電阻上，給定方式落后，控制精度低，安全保護(hù)和監(jiān)測環(huán)節(jié)不完善，安全可靠性差，維護(hù)工作量大，而且運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。 淮南礦業(yè)(集團(tuán))公司望峰崗煤礦主井提升機(jī)電控設(shè)備為F-D控制系統(tǒng)，是上世紀(jì)五十年代由前蘇聯(lián)援建，采用直流發(fā)電機(jī)+繼電器控制，經(jīng)過近五十年的使用，設(shè)備嚴(yán)重老化，已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)需要。進(jìn)入90年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，組成一套全數(shù)字控制系統(tǒng)已經(jīng)成為可能，全數(shù)字直流調(diào)速電控系統(tǒng)在我國礦井提

3、升機(jī)SCR-D系統(tǒng)中已開始廣泛應(yīng)用，它從根本上改變了F-D控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，并具有其它控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。 本論文以該煤礦主井提升機(jī)改造項(xiàng)目為基礎(chǔ)，對(duì)礦井提升機(jī)拖動(dòng)及電控系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)提出了詳盡的需求分析，在基于“上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控+下位多PLC控制+微處理器多數(shù)字調(diào)節(jié)+可控硅變流+拖動(dòng)電機(jī)”的模式下，通過對(duì)現(xiàn)有礦井直流提升機(jī)控制系統(tǒng)、主井裝卸載系統(tǒng)和提升信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)化改造，用PLC控制取代人工操車，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的各種安全保護(hù)及自動(dòng)

4、開車功能，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)運(yùn)行；并通過上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，提高礦井生產(chǎn)現(xiàn)代化管理水平，實(shí)現(xiàn)主井自動(dòng)化提升。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：針對(duì)直流提升機(jī)的復(fù)雜工況，提出一種模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制策略，解決大功率系統(tǒng)中非線性震蕩問題，從而提高提升機(jī)的速度控制精度和運(yùn)行穩(wěn)定性；構(gòu)造多PLC冗余控制系統(tǒng)，開發(fā)出雙PLC提升機(jī)行程控制器和PLC、繼電器雙線制安全回路、提升自動(dòng)化PLC控制網(wǎng)絡(luò)等；采用全數(shù)字直流傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)原“F+D”系統(tǒng)的改造；建立基于模糊控制

5、的提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制算法，解決開車時(shí)因松閘太快提升機(jī)重載側(cè)突然下落，或松閘太慢提升機(jī)受到電流沖擊的歷史疑難問題；采用VB6.0語言開發(fā)提升機(jī)監(jiān)控軟件，并運(yùn)用Winsock、ActiveX控件技術(shù)實(shí)現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)在網(wǎng)上的發(fā)布功能，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化管理。整個(gè)控制系統(tǒng)自改造完成投入運(yùn)行以來，運(yùn)行平穩(wěn)安全、節(jié)電效果十分顯著，不但對(duì)提高礦山提升系統(tǒng)工業(yè)的現(xiàn)代化裝備水平有推動(dòng)作用，而且產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效果，極大