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卷揚(yáng)機(jī)變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
時(shí)間：2022-03-17來源：起重機(jī)廠家瀏覽次數(shù)：270
“卷揚(yáng)機(jī)變頻操控體系”是專門針對金礦豎井作業(yè)中罐籠升降而規(guī)劃開發(fā)的拖動(dòng)操控體系。該體系主要用于卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)的拖動(dòng)調(diào)速，充分考慮了低速力矩、空停制動(dòng)和安全維護(hù)等問題，能夠撤銷原溝通繞線電動(dòng)機(jī)，電機(jī)碳刷和滑環(huán)不再存在，撤銷原用于調(diào)速的接觸器及大功率電阻排。完全杜絕了原調(diào)速體系維修本錢高、維護(hù)作業(yè)量大、能耗高、調(diào)速性差的缺點(diǎn)。
“卷揚(yáng)機(jī)變頻操控體系”由一個(gè)操控臺和一個(gè)變頻柜(其中包含變頻調(diào)速器、泄放單元和泄放電阻等)組成，如圖1-1所示(圖中未畫出液壓站)。其中操控臺，液壓站和液壓抱閘設(shè)備均為沿襲原體系設(shè)備。
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與原卷揚(yáng)機(jī)體系比較，“卷揚(yáng)機(jī)變頻操控體系”維護(hù)功用強(qiáng)大、安全系數(shù)高、可操作性好、體積小、重量輕、毛病率低。輸出轉(zhuǎn)矩大、制動(dòng)牢靠、無級滑潤調(diào)速、運(yùn)轉(zhuǎn)停機(jī)平穩(wěn)、對罐快速方便，而且由于功用裝備簡練合理，運(yùn)用維護(hù)方便，作業(yè)安全牢靠，大大下降了整個(gè)體系的購置本錢和維修費(fèi)用。
在體系規(guī)劃中，特別增加了多種維護(hù)措施，而且各層次、各環(huán)節(jié)的維護(hù)彼此關(guān)聯(lián)，協(xié)同作用，使牢靠性有了更大進(jìn)步。體系能夠主動(dòng)監(jiān)測電網(wǎng)是否正常，當(dāng)電網(wǎng)電壓過高或過低及缺相時(shí)體系能夠宣布報(bào)警信號并主動(dòng)中止體系的運(yùn)轉(zhuǎn)。體系全程操控卷揚(yáng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠有用的避免失速或超速運(yùn)轉(zhuǎn)。具有電動(dòng)機(jī)檢測功用，對電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行主動(dòng)檢測，確認(rèn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)步、直流制動(dòng)電壓、原始電阻等參數(shù)，能夠愈加有用的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)及對電動(dòng)機(jī)施行有用的維護(hù)。具有電動(dòng)機(jī)溫度檢測功用，當(dāng)電動(dòng)機(jī)由于長時(shí)刻低速運(yùn)轉(zhuǎn)而溫度過高時(shí)，體系能夠提早宣布預(yù)警信號，當(dāng)溫度持續(xù)升高威脅電動(dòng)機(jī)安全時(shí)，體系能夠主動(dòng)中止運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警。當(dāng)體系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會時(shí)刻檢測電動(dòng)機(jī)電流，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過流、相間短路或斷路及接地時(shí)，會主動(dòng)中止以維護(hù)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)過卷時(shí)，體系主動(dòng)中止卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，安全抱閘，而且只有反向的運(yùn)轉(zhuǎn)信號才能夠開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。體系能夠與信號回路連鎖，只有當(dāng)信號有答應(yīng)開車指令時(shí)才能夠開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。抵達(dá)減速點(diǎn)時(shí)，能夠主動(dòng)下降運(yùn)轉(zhuǎn)速度。增設(shè)了“緊急制動(dòng)”按鈕和“十分制動(dòng)”按鈕，以進(jìn)步制動(dòng)的牢靠性。一般地，當(dāng)變頻器發(fā)生毛病時(shí)，體系主動(dòng)輸出反常信號，操控體系安全抱閘。假如主動(dòng)抱閘線路呈現(xiàn)毛病而不能精確履行功用時(shí)，操作“緊急制動(dòng)”按鈕能夠緊急制動(dòng);假如“緊急制動(dòng)”功用也失效，則可重用“十分制動(dòng)”，按下該按鈕，即可切斷接觸器線圈的操控電源，直接啟動(dòng)抱閘設(shè)備，從而到達(dá)最牢靠的制動(dòng)。
主操控變頻器意外毛病需求檢修時(shí)，有可能形成罐籠懸在井筒中，假如罐籠中有作業(yè)人員的話，會形成人員在井筒中長時(shí)刻停留。為處理這一問題，體系規(guī)劃有一套備用的小功率變頻拖動(dòng)體系，經(jīng)過減速機(jī)與主電機(jī)軸相連。當(dāng)主操控變頻器毛病時(shí)，體系能夠切換到備用體系，以較慢的進(jìn)步速度將人員進(jìn)步到安全地帶，保證安全生產(chǎn)。
變頻柜由變頻器、泄放單元、泄放電阻等組成。變頻器是經(jīng)過改動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸入電源的頻率來調(diào)理電機(jī)轉(zhuǎn)速的，因此調(diào)速范圍很寬，能夠到達(dá)0~400HZ。頻率調(diào)理精度為0.01HZ，基本上完成了無級調(diào)速。泄放單元包含開關(guān)電源、電壓采樣與處理電路、脈沖信號發(fā)生與觸發(fā)電路、維護(hù)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路及IGBT功率模塊等。設(shè)備外設(shè)調(diào)理旋紐，可用來調(diào)理泄放的閥值電壓和泄放速度。設(shè)備別離與變頻器和泄放電阻銜接。當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)處于重力下滑時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀況，由泄放單元和泄放電阻對再生能量進(jìn)行吸收，從而對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有用的操控
針對本次礦山的實(shí)際情況，考慮到礦井將來需求延伸，電動(dòng)機(jī)功率可能會加大，體系的主拖動(dòng)變頻器選用132KW功率等級，將來能夠拖動(dòng)110KW電動(dòng)機(jī)，備用拖動(dòng)體系選用一臺18.5KW變頻器拖動(dòng)一臺15KW六極異步電動(dòng)機(jī)。體系共配有泄放單元三臺，與之配套的泄放電阻三組，泄放單元能夠在主拖動(dòng)及備用拖動(dòng)體系之間切換。操控信號及維護(hù)信號的讀取與連鎖由一臺工業(yè)可編程序操控器PLC來完成，以進(jìn)步體系的牢靠性和安全性。除具有聲光報(bào)警外，體系還能夠選裝大屏幕LED顯現(xiàn)，實(shí)時(shí)顯現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，罐籠深度等數(shù)據(jù)。
“卷揚(yáng)機(jī)變頻操控體系”由一個(gè)操控臺和一個(gè)變頻柜(其中包含變頻調(diào)速器、泄放單元和泄放電阻等)組成，如圖1-1所示(圖中未畫出液壓站)。其中操控臺，液壓站和液壓抱閘設(shè)備均為沿襲原體系設(shè)備。
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與原卷揚(yáng)機(jī)體系比較，“卷揚(yáng)機(jī)變頻操控體系”維護(hù)功用強(qiáng)大、安全系數(shù)高、可操作性好、體積小、重量輕、毛病率低。輸出轉(zhuǎn)矩大、制動(dòng)牢靠、無級滑潤調(diào)速、運(yùn)轉(zhuǎn)停機(jī)平穩(wěn)、對罐快速方便，而且由于功用裝備簡練合理，運(yùn)用維護(hù)方便，作業(yè)安全牢靠，大大下降了整個(gè)體系的購置本錢和維修費(fèi)用。
在體系規(guī)劃中，特別增加了多種維護(hù)措施，而且各層次、各環(huán)節(jié)的維護(hù)彼此關(guān)聯(lián)，協(xié)同作用，使牢靠性有了更大進(jìn)步。體系能夠主動(dòng)監(jiān)測電網(wǎng)是否正常，當(dāng)電網(wǎng)電壓過高或過低及缺相時(shí)體系能夠宣布報(bào)警信號并主動(dòng)中止體系的運(yùn)轉(zhuǎn)。體系全程操控卷揚(yáng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠有用的避免失速或超速運(yùn)轉(zhuǎn)。具有電動(dòng)機(jī)檢測功用，對電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行主動(dòng)檢測，確認(rèn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)步、直流制動(dòng)電壓、原始電阻等參數(shù)，能夠愈加有用的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)及對電動(dòng)機(jī)施行有用的維護(hù)。具有電動(dòng)機(jī)溫度檢測功用，當(dāng)電動(dòng)機(jī)由于長時(shí)刻低速運(yùn)轉(zhuǎn)而溫度過高時(shí)，體系能夠提早宣布預(yù)警信號，當(dāng)溫度持續(xù)升高威脅電動(dòng)機(jī)安全時(shí)，體系能夠主動(dòng)中止運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警。當(dāng)體系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會時(shí)刻檢測電動(dòng)機(jī)電流，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過流、相間短路或斷路及接地時(shí)，會主動(dòng)中止以維護(hù)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)過卷時(shí)，體系主動(dòng)中止卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，安全抱閘，而且只有反向的運(yùn)轉(zhuǎn)信號才能夠開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。體系能夠與信號回路連鎖，只有當(dāng)信號有答應(yīng)開車指令時(shí)才能夠開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。抵達(dá)減速點(diǎn)時(shí)，能夠主動(dòng)下降運(yùn)轉(zhuǎn)速度。增設(shè)了“緊急制動(dòng)”按鈕和“十分制動(dòng)”按鈕，以進(jìn)步制動(dòng)的牢靠性。一般地，當(dāng)變頻器發(fā)生毛病時(shí)，體系主動(dòng)輸出反常信號，操控體系安全抱閘。假如主動(dòng)抱閘線路呈現(xiàn)毛病而不能精確履行功用時(shí)，操作“緊急制動(dòng)”按鈕能夠緊急制動(dòng);假如“緊急制動(dòng)”功用也失效，則可重用“十分制動(dòng)”，按下該按鈕，即可切斷接觸器線圈的操控電源，直接啟動(dòng)抱閘設(shè)備，從而到達(dá)最牢靠的制動(dòng)。
主操控變頻器意外毛病需求檢修時(shí)，有可能形成罐籠懸在井筒中，假如罐籠中有作業(yè)人員的話，會形成人員在井筒中長時(shí)刻停留。為處理這一問題，體系規(guī)劃有一套備用的小功率變頻拖動(dòng)體系，經(jīng)過減速機(jī)與主電機(jī)軸相連。當(dāng)主操控變頻器毛病時(shí)，體系能夠切換到備用體系，以較慢的進(jìn)步速度將人員進(jìn)步到安全地帶，保證安全生產(chǎn)。
變頻柜由變頻器、泄放單元、泄放電阻等組成。變頻器是經(jīng)過改動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸入電源的頻率來調(diào)理電機(jī)轉(zhuǎn)速的，因此調(diào)速范圍很寬，能夠到達(dá)0~400HZ。頻率調(diào)理精度為0.01HZ，基本上完成了無級調(diào)速。泄放單元包含開關(guān)電源、電壓采樣與處理電路、脈沖信號發(fā)生與觸發(fā)電路、維護(hù)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路及IGBT功率模塊等。設(shè)備外設(shè)調(diào)理旋紐，可用來調(diào)理泄放的閥值電壓和泄放速度。設(shè)備別離與變頻器和泄放電阻銜接。當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)處于重力下滑時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀況，由泄放單元和泄放電阻對再生能量進(jìn)行吸收，從而對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有用的操控
針對本次礦山的實(shí)際情況，考慮到礦井將來需求延伸，電動(dòng)機(jī)功率可能會加大，體系的主拖動(dòng)變頻器選用132KW功率等級，將來能夠拖動(dòng)110KW電動(dòng)機(jī)，備用拖動(dòng)體系選用一臺18.5KW變頻器拖動(dòng)一臺15KW六極異步電動(dòng)機(jī)。體系共配有泄放單元三臺，與之配套的泄放電阻三組，泄放單元能夠在主拖動(dòng)及備用拖動(dòng)體系之間切換。操控信號及維護(hù)信號的讀取與連鎖由一臺工業(yè)可編程序操控器PLC來完成，以進(jìn)步體系的牢靠性和安全性。除具有聲光報(bào)警外，體系還能夠選裝大屏幕LED顯現(xiàn)，實(shí)時(shí)顯現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，罐籠深度等數(shù)據(jù)。
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2022-03
卷揚(yáng)機(jī)變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
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