矿井提升机双闭环无环流直流调速系统设计
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双闭环直流电机调速系统设计在这个科技高速发展的时代,咱们的交通工具也变得聪明起来。
就拿咱们开车来说吧,以前那老式的油门和刹车,现在都升级成智能的双闭环直流电机调速系统了!这玩意儿可不得了,它能让车子跑得飞快,还能稳稳当当,简直就像个听话的小精灵。
首先说说这个“双闭环”是什么意思。
简单来说,就是电机的转速控制有两个环路,一个负责输入信号,另一个负责输出结果。
这样一来,系统就能自动调节,保证车子跑得既快又稳,就像咱们开车一样,既要追求速度,又要注重安全。
再来说说这个“直流电机”,这可是个大家伙。
它不像那种交流电机,需要不断地换向,所以它的效率更高,噪音更小,而且寿命更长。
想想看,咱们的车子要是有这么一个直流电机,那岂不是既省油又环保?再说说这个“调速系统”。
它可不是随便调调就能搞定的。
你得根据车子的实际需求来设定速度,还得时刻监控电机的工作状态,确保一切正常。
就像咱们平时做饭,得先想好要做什么菜,还得时不时尝一尝味道,看看对不对口。
还有啊,这个“双闭环直流电机调速系统”还有个特别的地方,就是它能自我诊断。
一旦发现哪里不对劲,它就会立刻告诉你,让你及时处理,保证车子能继续平稳地跑。
就像咱们看病一样,有了这个功能,车子就能更好地保护咱们的安全。
当然了,这玩意儿也不是万能的。
比如有时候,咱们可能得手动调整一下速度,或者应对一些特殊情况。
这时候,咱们就得靠经验和直觉来操作,就像咱们开车时,有时候得凭感觉来加速或者减速。
总的来说,这个双闭环直流电机调速系统真是个好东西!它让咱们的车子跑得更快、更安全、更环保。
咱们开车的时候也能更加轻松愉快。
不过呢,咱们也得好好保养它,让它更好地为咱们服务。
就像咱们照顾家里的电器一样,得定期给它加油、清理灰尘,这样才能让它永远保持最佳状态。
最后再提醒一句,虽然这个系统很厉害,但也得小心使用。
咱们在享受它带来的便利的也要遵守交通规则,保证自己和他人的安全。
毕竟,咱们开车的最终目的还是为了大家的安全和舒适。
摘要直流双闭环调速系统的性能很好,具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点,所以在电气传动系统中得到了广泛的应用。
直流双闭环调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流。
本文对直流双闭环调速系统的设计进行了分析,对直流双闭环调速系统的原理进行了一些说明,介绍了其主电路、检测电路的设计,详细介绍了电流调节器和转速调节器的设计以及一些参数的选择和计算,使其满足工程设计参数指标。
关键词:直流双闭环调速系统电流调节器转速调节器目录摘要 (I)1设计任务与分析 (1)2调速系统总体设计 (2)3直流双闭环调速系统电路设计 (3)3.1晶闸管-电动机主电路的设计 (3)3.1.1主电路设计 (3)3.1.2主电路参数计算 (4)3.2转速、电流调节器的设计 (5)3.2.1电流调节器 (5)3.2.1.1电流调节器设计 (5)3.2.1.2电流调节器参数选择 (6)3.2.2转速调节器 (8)3.2.2.1转速调节器设计 (8)3.2.2.2转速调节器参数选择 (8)3.3转速检测电路设计 (10)3.4电流检测电路设计 (10)4小结与体会 (11)5参考文献 (12)直流双闭环调速系统设计1设计任务与分析直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在大范围内实现平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
从控制的角度来看,直流拖动控制系统又是交流拖动控制系统的基础,所以应该首先掌握直流拖动控制系统。
采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统是比较基础比较容易掌握的,它可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。
但是,如果对系统的动态性能要求较高,例如:要求快速起制动,突加负载动态速降小等等,单闭环系统就难以满足需要。
原因是因为在单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。
为了实现在允许条件下I的恒流过程,采用电流负反馈就的最快起动,关键是要获得一段使电流保持为最大值dm可以得到近似的恒流过程。
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TGnASRACRU *n +- U n U iU*i+-U cTAVM+-U dI dUPL-M T 双闭环直流调速系统的设计与仿真1、实验目的1.熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本原理。
2.掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
3.掌握调节器的工程设计及仿真方法。
2、实验内容1.调节器的工程设计 2.仿真模型建立 3.系统仿真分析3、实验要求用电机参数建立相应仿真模型进行仿真4、双闭环直流调速系统组成及工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器,晶闸管整流调速装置,平波电抗器,电动机-发电机组等组成。
本实验中,整流装置的主电路为三相桥式电路,控制回路可直接由给定电压U ct 作为触发器的移相控制电压,改变U ct 的大小即可改变控制角,从而获得可调的直流电压和转速,以满足实验要求.为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,即分别引入转速负反馈和电流负反馈,二者之间实行嵌套联接,如图4。
1。
把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流的输出去控制电力电子变换器UPE 。
在结构上,电流环作为内环,转速环作为外环,形成了转速、电流双闭环调速系统。
为了获得良好的静、动态特性,转速和电流两个调节器采用PI 调节器。
图4.1 转速、电流双闭环调速系统5、电机参数及设计要求5。
信息科学与工程学院课程设计2010-2011 学年第二学期课程名称:双闭环直流调速系统的设计班级:学号:姓名:指导教师:2011 年6月双闭环直流调速系统的组成结构与原理双闭环调速系统是建立在单闭环自动调速系统上的,实际的调速系统除要求对转速进行调整外, 很多生产机械还提出了加快启动和制动过程的要求,这就需要一个电流截止负反馈系统。
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行嵌套连接。
即把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。
从闭环结构上看,电流环在里面称内环;转速环在外面称外环。
这就构成了转速、电流双闭环调速系统。
原理:电动机在启动阶段①突加给定电压*n U ,d I 随着上升,当d dl I I ≥后电机开始转动,转速调节器的输入端存在偏差信号*n nn U U U ∆=-,经放大后输出的电压保持为限幅值*im U ,使d I 迅速上升到*,d dm i im I I U U ≈≈,转速调节器工作在开环状态。
② 电动机以最大电流恒流加速启动。
电动机的最大电流(堵转电流)可以通过整定转速调节器的输出限幅值来改变。
③在电动机转速上升到给定转速*0n n =后, 转速调节器输入端的偏差信号减小到近于零,但其输出由于积分作用,是转速超调,转速调节器退出饱和状态,闭环调节开始起作用。
对负载引起的转速波动,转速调节器输入端产生的偏差信号将随时通过转速调节器、电流调节器来修正触发器的移相电压,使整流桥输出的直流电压相应变化,从而校正和补偿电动机的转速偏差。
·采用转速电流双闭环的理由在要求较高的调速系统中,一般有两个基本要求:一是能够快速启动制动;二是能够快速克服负载、电网等干扰。
通过分析发现,如果要求快速起动,必须使直流电动机在起动过程中输出最大的恒定允许电磁转矩,即最大的恒定允许电枢电流,当电枢电流保持最大允许值时,电动机以恒加速度升速至给定转速,然后电枢电流立即降至负载电流值。
海尔学院(机电学院)毕业项目设计书工程名称:双闭环直流调速系统的设计专业名称:电气自动化技术姓名:林树凯学号:200929044227班级:电气09-2指导教师:王娟2012年5月目录前言---------------------------------------------------------------------------2第一章系统方案选择与总体结构设计---------------------------------------------41.1 调速方案的选择-----------------------------------------------------------41.2 总体结构设计-------------------------------------------------------------6第二章双闭环直流调速系统-----------------------------------------------------82.1 原理---------------------------------------------------------------------82.2 优点---------------------------------------------------------------------8第三章双闭环直流调速系统的动态过程---------------------------------------------------------------113.1 直流调速系统的电流、转速启动特性曲线------------------------------------------------------113.2 转速和电流的过渡过程-----------------------------------------------------113.3 双闭环直流调速系统起动过程的特点----------------------------------------13第四章电流环与转速环的设计--------------------------------------------------144.1 电流环的设计------------------------------------------------------------144.2 转速环的设计------------------------------------------------------------17第五章双闭环直流调速系统的电气原理图----------------------------------------205.1 继电器-接触器控制电路---------------------------------------------------205.2 集成六脉冲触发电路------------------------------------------------------205.3 直流稳压电源------------------------------------------------------------215.4 双闭环直流调速系统电气原理总图------------------------------------------22第六章双闭环直流调速系统的MATLAB仿真---------------------------------------256.1 系统建模与参数设置------------------------------------------------------256.2 系统的仿真结果----------------------------------------------------------266.3 仿真结果分析------------------------------------------------------------27总结--------------------------------------------------------------------------28参考文献----------------------------------------------------------------------29前言调速系统是当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一中系统。
目录第1章设计任务及要求 (3)1.1设计要求 (3)1.2参数 (3)第2章控制系统整体方案设计 (4)第3章主回路设计 (6)3.1主回路参数计算及元器件选择 (6)3.1.1变压器参数的计算 (6)3.1.2晶闸管参数的计算 (7)3.1.3平波电抗器的计算 (7)3.2保护电路的设计 (7)3.2.1过电压保护 (7)3.2.2过电流保护 (10)3.3触发回路的设计 (10)3.4隔离电路 (11)3.5励磁回路 (12)第4章控制回路设计 (13)4.1电流环设计(ACR) (13)4.1.1电流环结构框图的化简 (13)4.1.2电流调节器结构的选择 (15)4.1.3电流调节器的参数 (16)4.1.4检验近似条件 (17)4.1.5计算调节器电阻和电容 (17)4.2转速环设计(ASR) (18)4.2.1转速调节器的设计 (18)4.2.2转速调节器结构的选择 (19)4.2.3计算转速调节器参数 (21)4.2.4检验近似条件 (22)4.2.5计算调节器电阻和电容 (22)4.2.6校核转速超调量 (23)4.2.7转速超调的抑制——转速微分负反馈 (24)4.3反馈回路设计 (26)4.3.1 电流反馈与过流保护 (26)4.3.2转速反馈设计 (27)第5章逻辑无环流控制器的设计 (28)5.1无环流逻辑装置的组成 (28)5.2无环流逻辑装置DLC的设计 (29)5.2.1转矩极性鉴别(DPT) (29)5.2.2零电平检测(DPZ) (30)5.2.3逻辑控制(DLC) (31)第6章辅助回路的设计 (32)6.1限幅电路 (32)6.2反相器 (34)6.3给定电路 (35)6.4操作回路 (35)6.5直流稳压电源 (36)第7章总结 (37)第8章参考文摘 (38)第1章设计任务及要求1.1设计要求动态性能指标:(1)调速范围D=20,静差率S≤5%,在整个调速范围内要求转速无级、平滑可调;σ≤,空载启动到额定转速时转速超调量(2)电流环超调量5%iσ。
1 设计方案论证电流环调节器方案一,采用PID调节器,PID调节器是最理想的调节器,能够平滑快速调速,但在实际应用过程中存在微分冲击,将对电机产生较大的冲击作用,一般要小心使用。
方案二,采用PI调节器,PI调节器能够做到无静差调节,且电路较PID调节器简单,故采用方案二。
转速环调节器方案一,采用PID调节器,PID调节器是最理想的调节器,能够平滑快速调速,但在实际应用过程中存在微分冲击,将对电机产生较大的冲击作用,一般要小心使用。
方案二,采用PI调节器,PI调节器能够做到无静差调节,且电路较PID调节器简单,故采用方案二。
2双闭环调速控制系统电路设计及其原理综述随着现代工业的开展,在调速领域中,双闭环控制的理念已经得到了越来越广泛的认同与应用。
相对于单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程的弱点。
双闭环控制那么很好的弥补了他的这一缺陷。
双闭环控制可实现转速和电流两种负反应的分别作用,从而获得良好的静,动态性能。
其良好的动态性能主要表达在其抗负载扰动以及抗电网电压扰动之上。
正由于双闭环调速的众多优点,所以在此有必要对其最优化设计进展深入的探讨和研究。
本次课程设计目的就是旨在对双闭环进展最优化的设计。
整流电路本次课程设计的整流主电路采用的是三相桥式全控整流电路,它可看成是由一组共阴接法和另一组共阳接法的三相半波可控整流电路串联而成。
共阴极组VT1、VT3和VT5在正半周导电,流经变压器的电流为正向电流;共阳极组VT2、VT4和VT6在负半周导电,流经变压器的电流为反向电流。
变压器每相绕组在正负半周都有电流流过,因此,变压器绕组中没有直流磁通势,同时也提高了变压器绕组的利用率。
三相桥式全控整流电路多用于直流电动机或要求实现有源逆变的负载。
为使负载电流连续平滑,有利于直流电动机换向及减小火花,以改善电动机的机械特性,一般要串入电感量足够大的平波电抗器,这就等同于含有反电动势的大电感负载。
三相桥式全控整流电路的工作原理是当a=0°时的工作情况。
双闭环不可逆直流调速系统设计双闭环不可逆直流调速系统是一种常见的电机调速方案,在工业控制中被广泛应用。
该调速系统包含了两个闭环控制回路,分别是转速内环和电流外环。
转速内环负责控制电机的转速,电流外环负责控制电机的电流,通过合理设计控制器来提高电机的调速性能。
以下是双闭环不可逆直流调速系统的设计步骤:1.系统建模:首先根据电机的物理特性及参数,建立电机的数学模型。
常见的模型有电枢电机模型和电磁转矩模型。
根据实际需求,选择合适的模型进行建模。
2.转速内环设计:转速内环的目标是控制电机的转速,在不受外界负载扰动影响的情况下保持设定转速。
常见的转速内环控制器有PID控制器和模糊控制器。
通过调整控制器的参数,可以实现快速响应、较小的超调量和稳态误差。
3.电流外环设计:电流外环的目标是控制电机的电流,在既定转速下,保持电机的稳定工作。
电流外环通常采用PID控制器,通过调整控制器的参数,可以实现电机电流的精确控制和动态响应。
4.控制器参数整定:为了使控制系统能够良好地工作,需要对控制器的参数进行整定。
通常采用试探法或者现场试验法来确定控制器的参数,通过调整参数,使得系统具有良好的控制性能。
5.稳定性分析:在设计完成后,需要对系统进行稳定性分析,以确保系统的稳定性。
常用的方法有根轨迹法、频率响应法等。
通过稳定性分析,可以发现系统的不稳定因素,并采取相应的措施进行调整。
6.仿真和实验验证:对于设计完成的双闭环不可逆直流调速系统,可以通过仿真和实验验证来评估其性能。
利用现代控制工具和仿真软件,可以进行虚拟实验,通过调整控制器参数,不断优化系统性能。
实验验证则是在实际环境下进行,通过实际数据的采集和分析,评估系统的稳定性和鲁棒性。
在双闭环不可逆直流调速系统设计的过程中,需要综合考虑转速和电流的控制要求,并兼顾系统的稳定性和动态性能。
通过合理的设计和参数整定,可以实现电机的精确控制,并满足不同的实际应用需求。
双闭环直流电机调速系统设计嘿,伙计们!今天咱们聊聊那个让人又爱又恨的玩意儿——双闭环直流电机调速系统。
这个玩意儿啊,就像是我们生活中的遥控器,能让我们随心所欲地控制家里的电器,让它们按照我们的意愿运行。
不过,说到双闭环直流电机调速系统,那可真是个技术活儿,得有点儿真本事才行!首先得说说它的工作原理。
这个系统就像是一个精密的钟表,里面有两个“齿轮”,一个负责驱动,一个负责反馈。
驱动齿轮就像是一个强壮的小伙子,带着电机转个不停;而反馈齿轮呢,就像一个温柔的小媳妇儿,时刻提醒着小伙子别跑偏了。
这两个齿轮一前一后,一快一慢,就像是在玩捉迷藏,一会儿快,一会儿慢,但总能找到节奏,让整个系统稳稳当当。
如何设计这样一个系统呢?这就需要咱们动动脑筋,发挥点儿创造力啦!咱们得先搞清楚电机的转速和负载之间的关系,就像是一个调皮的孩子和妈妈的关系,有时候他跑得飞快,有时候却慢吞吞,咱们得想办法让他们俩和谐相处。
设计过程中,咱们还得考虑到一些实际问题。
比如说,电机的启动和停止,这就像是咱们生活中突然要起床或者去睡觉一样,得有个缓冲过程,不能一下子就跳过去。
电机的调速范围,这就像是咱们想要的东西太多,一下子拿不定主意怎么办?这时候,咱们就得灵活运用加减法,让电机既能快速响应,又能精确调节。
设计双闭环直流电机调速系统也不是一件容易的事情。
你得有足够的耐心和毅力,就像攀登一座高山一样,需要一步步往上走,不能心急吃不了热豆腐。
还得有丰富的知识储备,这样才能在设计过程中遇到问题时,能够迅速找到解决方案。
双闭环直流电机调速系统的设计和实现,就像是一场精彩的冒险旅程。
在这个过程中,咱们不仅能够锻炼自己的动手能力,还能够学到很多实用的知识和技能。
当你看到那个运转自如的电机时,那种成就感和满足感,是任何其他东西都无法替代的。
所以啊,朋友们,如果你对电气工程感兴趣,不妨也来试试这个“双闭环直流电机调速系统”的设计吧!说不定你也能成为下一个“电动机大师”呢!。
矿井提升机双闭环无环流直流调速系统设计
姓名:孙亮 班级:电气121 学号:12055116 2015年12月30日 引言 矿井提升机是煤矿、有色金属矿中的重要运输设备,是“四大运转设备”之一。矿井提升系统具有环节多、控制复杂、运行速度快、惯性质量大、运行特性复杂的特点,且工作状况经常交替转换。虽然矿井提升系统本身有一些安全保护措施,但是由于现场使用环境条件恶劣,造成了各种机械零件和电气元件的功能失效,以及操作者的人为过失和对行程监测研究的局限性,使得现有保护未能达到预期的效果,致使提升系统的事故至今仍未能消除。一旦提升机的行程失去控制,没有按照给定速度曲线运行,就会发生提升机超速、过卷事故,造成楔形罐道、箕斗的损坏,影响矿井正常生产,甚至造成重大人员伤亡,给煤矿生产带来极大的经济损失。 提升机电气控制系统在很大程度上决定了提升机能否实现平稳、安全、可靠地起制动运行,避免了严重的机械磨损,防止较大的机械冲击,减少机械部分维修的工作量,延长提升机械的使用寿命。所以,提升机电气控制系统的研究一直是社会各届人士共同关注的一个重大课题。随着矿井提升系统自动化,改善提升机的性能,以及提高提升设备的提升能力等的要求,对电气传动方式提出了更高的要求。对矿井提升机电气传动系统的要求是:有良好的调速性能,调速精度高,四象限运行,能快速进行正、反转运行,动态响应速度快,有准确的制动和定位功能,可靠性要求高等。 一、矿井提升机调速系统的现状与发展趋
势 随着科学技术的进步和矿井生产现代化要求的不断提高,人们对提升机工作特性的认识进一步深化,提升设备及拖动控制系统也逐步趋于完善,各种新技术、新工艺逐步应用于矿井提升设备中。特别是模拟技术、微电子技术、微电脑技术在提升机控制中的应用已成为必然的发展方向。 1.2.1国外矿井提升机的现状 1、晶闸管一电动机(SCR—D)直流低速直联拖动系统 部分发达国家原有的交流提升机已基本上被晶闸管一电动机(以下简称SCR—D)系统所取代。如德国、瑞典等国家已有90%以上采用直流提升机,传动系统大都采用低速直联式(省去减速机),使系统大为简化。如AEG公司采用低速直联的SCI—D系统,电机功率3000kW,额定转速55.8r/min,滚筒直径6.5m,提人速度17m/s,提物速度20m/s,提升高度1200m,具有完善 的保护系统;采用磁场反并联,有平波电抗器及卧式深度发送装置:采用积分给定与行程给定相结合的双重给定信号;主回路采用两组三相桥组成12脉动顺抗整流,大大提高了功率因数。SIEMENS(西门子)公司、ABB公司、CEGELEC公司以及ASEA公司等都有相同类型的产品,其性能大同小异。此类系统的优点在于:体积小,重量轻,占地面积小,安装方便,建筑费用低;无减速器,总效率高,电能消耗少;维护工作量小,备件少,处理事故快;单机容量大,适用范围广;调速平滑,精度高;易于实现最佳控制和自动化,安全可靠;节电显著,5—8年可回收设备投资,是矿井节电的有效途径。其缺点在于:功率因数低,如三相桥平均功率因数只有0.45左右;无功冲击大,高次谐波对电网影响大。这些缺点可采用顺序控制和多脉冲整流的方法以及在电网上加谐波滤波器等措施使其抑制在一定的允许范围内。 2、交流变频调速同步机驱动提升系统 SCR—D直流拖动系统趋于成熟,且采用了顺控技术等措施来提高功率因数,但其功率因数仍然较低,从而从电网吸收大量的无功功率,且对电网品质因数产生严重的影响,提升容量越大,问题越突出。再则,直流电机制造成本高,电枢回路的整流子限制了提升容量的进一步增加,且整流子,碳刷易磨损,加大了维护工作量,故障率高。因此换相整流子是个薄弱环节。由于存在上述两个问题,迫使人们又重新考虑交流拖动方式。自80年代初以来,交流变频供电的同步机拖动异军突起,在大型提升机中发展成为技术、经济均优的拖动方式。如SIEMENS公司1979年投运的2×4200kW、1×2650kw,额定转速55.8r/min; CEGELEC公司1983年投运的l×5480kw,额定转速69.5r/min;AEG公司1985年投运的l×3000kW,额定转速55.8r/min,ABB公司投运的l×4200kW额定转速45.86r/min;SIEMAG公司投运的2×4600kw等变频调速同步机拖动的提升机,经过多年的运行,均获得成功。 这种拖动系统主要有如下优点:①提升容量几乎不受限制,最大达10000kw,提升速度可达20m/s以上,提升高度1200m以上,滚筒直径达6.5m,这是直流系统难以达到的;②没有整流子和碳刷这一薄弱环节,保证了电机的可靠运行和降低了运行消耗;⑨功率因数高,可达0.9—l,极大地节省了电能:④动态品质好(和直流系统相同),系统可在四象限平滑过渡和无级调速;⑤由于机械特性好,故起动转矩大。⑥同步机的价格和有色金属的消耗低于直流机;⑦调速范围宽。因此,多数专家认为,变频同步机拖动调速系统是大型提升机拖动的必然发展方向。 这种拖动系统的缺点是:①必须有专用的变频电源;②在恒转矩调速时, 低速段电机的过载倍数有所降低;③高次谐波对电网有影响,需在电网上加滤波器等补偿措施加以缓解。 3、微机控制在提升机上的应用 从70年代开始,随着微机技术的发展,微机控制技术已逐步应用于矿井提升机中。目前,国外己达到相当成熟的阶段,使整个拖动控制产生一次重大的变革。其应用主要体现在以下几方面: (1) 提升工艺过程微机控制 在交流变频装置中,提升工艺过程大都采用微机控制。由于微机功能强,使用灵活,运算速度快,监视显示易于实现,并具有诊断功能,这是采用模拟控制无法实现的。如AEG公司采用CP一80微机、ABB公司采用MASTER—200和SIEMENS公司采用S5一150等微机实现的变频控制,都获得了相当成功。它们把控制、监视、基准值预测以及模拟控制等组合在公共的微机控制总线上.组成静止变流器的传动控制,计算机实现速度及多个变量的调节。 (2) 提升行程控制 提升机的控制从本质上说是一个位置控制,要保证提升罐笼在预定地点准确停车,要求准确度高,目前可达±2cm。采用微机控制,可通过采集各种传感信号,如转角脉冲变换、钢丝绳打滑、井筒位置、滚筒及钢丝绳磨损等信号进行处理,计算出罐笼准确的位置而施以控制和保护。在罐笼提升时可实现无爬行提升,大大提高了提升能力。如AEG、ABB、SIEMENS等公司已采用32位微机来构成行程给定器,并还提供性能不尽相同的机械行程控制器。一般过程控制用微机不同时用于监视,行程控制也采用单独微机完成,从而大大提高了系统的可靠性。 (3) 提升过程监视 由于近代提升机控制系统的设计特别强调安全可靠性,所以提升过程监视与安全回路一样,是现代提升机控制的重要环节。提升过程采用微机主要完成如下参数的监视:①提升过程中各工况参数(如速度、电流)监视;②各主要设备运行状态监视;③各传感器(如位鼍开关、停车开关)信号的监视。其目的在于使各种故障在出现之前就得以处理,防止事故的发生,并对各被监视参数进行存贮、保留或打印输出,甚至与上位机联网,合并于矿井监测系统中。 (4) 安全回路 安全回路旨在出现机械、电气故障时控制提升机进入安全保护状态。为确保人员和设备的安全,对不同故障一般采用不同的处理方法,大致分为以 下四种情况:①报警显示,如冷却器温度过高等;②二次不能开车,如电机绕组过热、制动油过热等;○3立即进行电气制动,如停车终点设备出现故障时本次提升应尽快停下来;④立即进行安全制动,如过卷、超速等。安全回路极为重要,它是保护的最后环节之一,英,德等公司都采用两台PC微机构成安全回路,使安全回路具有完善的故障监视功能.无论是提升机还是安全回路本身出现故障时都能准确地实施安全制动。 (5) 制动系统的控制与监视 制动(可调闸)控制系统除要可靠地完成工作制动和安全制动外,还要完成对液压站的控制以及各环节参数(如油压、闸瓦磨损等)的监视,其技术要求与安全回路相似。如西门子公司采用两套可编程控制器(PLC)的双重控制与保护系统。 (6) 全数字化调速控制系统 德国AEG公司的Logidyn D(32位机)、西门子公司的Siemadyn D(16位机)以及ABB公司的Tyrak(16位机)系统都已应用于提升机上。全数字化系统具有硬件结构单一,参数稳定且调整方便,可方便地与上位机联网等优点。当然此类系统要求维护人员有更高的技术水平和计算机知识。 4、内装式提升机 AEG公司生产的内装式提升机,将提升主电机与滚筒合为一体,即转子固定,转动的定子充当滚筒,使机构大为简化,占地面积小,制造成本低。 1.2.2国内提升机的现状与发展趋向 1、国内提升机电气传动系统现状 对于大型矿井提升机,主要采用晶闸管变流器—直流电动机传动控制系统和同步电动机矢量控制交一交变频传动控制系统。这两种系统大都采用数字控制方式实现控制系统的高自动化运行,效率高,有准确的制动和定位功能,运行可靠性高,但造价昂贵,中小矿井难以承受。 对于中、小型提升机,则多采用交流绕线式电动机转子切换电阻调速的交流电气传动系统,即TKD电控系统。这种电气传动系统设备简单,但属于有级调速,提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差,特别在负载变动时很难实现恒加减速控制,经常会造成过放或过卷事故。提升机频繁的启动和制动工作过程会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗,另外转子串电阻调速控制电路复杂,接触器、电阻器、绕线电机电刷等容易损坏,影响生产效益。 2.研制与发展. (1) 国产大型直流提升机及电控系统正在逐步完善和推广使用。