開題報(bào)告-電牽引采煤機(jī)牽引部電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目電牽引采煤機(jī)牽引部電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)院（系、部）機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)礦山機(jī)電113日期3月28日教務(wù)處印制一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀一選題的目的和意義我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求量逐年增加，良好的采煤設(shè)備對(duì)于提高煤炭的生產(chǎn)率起到非常關(guān)鍵的作用。目前，煤礦生產(chǎn)的安全性要求日益受到國(guó)家安全生產(chǎn)管理局的重視。因此，大力發(fā)展綜采設(shè)備是當(dāng)前和今后的主流。而采煤機(jī)是綜采設(shè)備中非常重要的一環(huán)，采煤機(jī)的發(fā)展對(duì)于煤礦生產(chǎn)率的提高非常重要。由于電牽引采煤機(jī)具有良好的牽引特性、可用于大傾角煤層、運(yùn)行可靠使用壽命長(zhǎng)、反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高等特點(diǎn)，已逐漸取代液壓牽引采煤機(jī)，成為國(guó)家重點(diǎn)研究對(duì)象。牽引部是采煤機(jī)構(gòu)重要組成部分，采煤機(jī)牽引部不但擔(dān)負(fù)著移動(dòng)采煤機(jī)，使機(jī)構(gòu)連續(xù)落煤或調(diào)動(dòng)機(jī)器的任務(wù)，而且牽引速度的大小直接影響工作機(jī)構(gòu)的效率和質(zhì)量的高低，并對(duì)整機(jī)的生產(chǎn)能力和工作性能產(chǎn)生很大影響。本次設(shè)計(jì)以MG300/700WD型采煤機(jī)為例，設(shè)計(jì)了其牽引部電氣控制系統(tǒng)。（二）研究現(xiàn)狀1國(guó)外電牽引采煤機(jī)研究現(xiàn)狀早期的電牽引采煤機(jī)大多數(shù)采用直流調(diào)速系統(tǒng)，自日本20世紀(jì)80年代中期研制成功第一臺(tái)交流電牽引采煤機(jī)以來(lái)，特別是進(jìn)入90年代，隨著交流調(diào)速技術(shù)和裝置的飛速發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)以其技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、維護(hù)管理簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，近幾年被迅速推廣使用。美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、波蘭和俄羅斯等都先后研制成功交流電牽引采煤機(jī)。90年代中后期研制的大功率電牽引采煤機(jī)均用交流調(diào)速系統(tǒng)，正逐漸取代直流調(diào)速，成為今后電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向。從變頻器對(duì)電機(jī)的拖動(dòng)方式來(lái)看，多數(shù)交流電牽引采煤機(jī)均采用一個(gè)變頻器拖動(dòng)兩臺(tái)牽引電機(jī)的方式，變頻器對(duì)電機(jī)的性能參數(shù)難以準(zhǔn)確檢測(cè)，控制和保護(hù)性能無(wú)法完全發(fā)揮。德國(guó)開發(fā)的SL300型采煤機(jī)，采用了兩臺(tái)牽引電機(jī)由兩個(gè)變頻器分別拖動(dòng)的方式，使?fàn)恳到y(tǒng)的控制和保護(hù)性能更加完善。這種一拖一的牽引系統(tǒng)也正逐步采用，成為電牽引技術(shù)發(fā)展的又一特點(diǎn)。2國(guó)內(nèi)電牽引采煤機(jī)研究現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)使用的交流電牽引采煤機(jī)的電牽引調(diào)速系統(tǒng)主要有3種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、電磁滑差離合器調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱SRD）。他們的調(diào)速原理不盡相同，但基本都可分為控制部分和牽引電動(dòng)機(jī)部分。在這三種交流電牽引調(diào)速系統(tǒng)中，交流變頻調(diào)速技術(shù)在采煤機(jī)的應(yīng)用已逐步趨向成熟；SRD技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用雖然起步不久，但具有發(fā)展?jié)摿?；電磁滑差離合器調(diào)速技術(shù)本身比較成熟，但是在采煤機(jī)上的應(yīng)用存在低速性能等問(wèn)題。從目前來(lái)看，交流變頻調(diào)速技術(shù)和SRD技術(shù)應(yīng)該是未來(lái)采煤機(jī)應(yīng)用的主要方向。目前國(guó)內(nèi)采煤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)為（1）牽引方式向電牽引方向發(fā)展（2）裝機(jī)總功率不斷增大（3）截割滾筒的革新和改進(jìn)（4）電牽引方式趨向交流變頻調(diào)速（5）無(wú)鏈牽引向齒輪齒軌式演變（6）元部件可靠性大幅提高（7）開發(fā)難采煤層的機(jī)型（8）普遍采用中、高壓供電（9）監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)的智能化二、研究方案及預(yù)期結(jié)果（一）主要研究?jī)?nèi)容和主要解決的問(wèn)題1牽引部電氣設(shè)備選擇根據(jù)MG300/700WD電牽引采煤機(jī)的基本參數(shù)和設(shè)計(jì)要求選擇合適的牽引電動(dòng)機(jī)，變頻器，牽引變壓器以達(dá)到采煤機(jī)牽引部的設(shè)計(jì)需要。2電氣控制系統(tǒng)及軟件程序的設(shè)計(jì)根據(jù)選擇的電氣設(shè)備選擇合適的電氣控制系統(tǒng)的主控器，以及主控器的說(shuō)明、牽引控制各個(gè)端口的設(shè)計(jì)和牽引系統(tǒng)所要完成的各項(xiàng)操作的軟件程序的設(shè)計(jì)。（二）具體方法和技術(shù)路線1了解電牽引采煤機(jī)的現(xiàn)況2采煤機(jī)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì)包括牽各種牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的介紹、選擇和傳動(dòng)比的確定。3牽引電動(dòng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)牽引阻力的夠算，根據(jù)估算的牽引阻力選擇合適功率的牽引電動(dòng)機(jī)型號(hào)以完成采煤機(jī)的牽引要求，并能夠適合井下工作條件的要求。4牽引部電氣設(shè)備的選型包括選擇合適的變頻器和牽引變壓器。5確定牽引控制系統(tǒng)的功能6控制系統(tǒng)的主控器選擇7主控器的硬件選型設(shè)計(jì)8牽引控制系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)9繪制牽引部電氣控制系統(tǒng)的主回路原理圖（三）論文框架1緒論2采煤機(jī)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇3采煤機(jī)牽引部電氣設(shè)備選型設(shè)計(jì)4電氣控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與PLC硬件選型5PLC軟件程序設(shè)計(jì)6故障分析7結(jié)論（四）預(yù)期結(jié)果1說(shuō)明書一份2繪制牽引部電氣控制系統(tǒng)的主回路原理圖三、研究進(jìn)度12周畢業(yè)實(shí)習(xí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，進(jìn)行設(shè)計(jì)內(nèi)容的選擇，收集設(shè)計(jì)依據(jù)和參考文獻(xiàn)和相關(guān)資料。34周確定設(shè)計(jì)題目，對(duì)參考文獻(xiàn)和相關(guān)資料進(jìn)行綜述，撰寫開題報(bào)告5周了解電牽引采煤機(jī)對(duì)采煤機(jī)的牽引部進(jìn)行學(xué)習(xí)研究6周采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)和選擇本次設(shè)計(jì)所需的牽引機(jī)構(gòu)7周對(duì)采煤機(jī)的牽引電動(dòng)機(jī)進(jìn)行選型計(jì)算和拖動(dòng)性能的分析8周學(xué)習(xí)研究采煤機(jī)牽引調(diào)速系統(tǒng)并選擇變頻器調(diào)速方式910周選型計(jì)算牽引部變頻器和變壓器1112周采煤機(jī)牽引部電氣控制系統(tǒng)的主控器硬件設(shè)計(jì)1314周采煤機(jī)牽引部控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)15周繪制采煤機(jī)牽引部電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖16周整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書，準(zhǔn)備答辯四、主要參考文獻(xiàn)1謝子殿，沈顯慶，王運(yùn)恒電牽引采煤機(jī)電氣控制技術(shù)M南京東南大學(xué)出版社201172劉蘊(yùn)哲綜采電氣控制M北京化學(xué)工業(yè)出版社200813馮清秀，鄧星鐘機(jī)電傳動(dòng)控制M武漢華中科技大學(xué)出版社201164吳玉香，李艷，劉華，毛宗源電機(jī)及拖動(dòng)M北京化學(xué)工業(yè)出版社200815郝麗娜，鞏亞?wèn)|，李虎機(jī)械裝備電氣控制技術(shù)M北京科學(xué)出版社20066張選正，陳樂(lè)萌礦用防暴變頻器和軟啟動(dòng)器應(yīng)用M北京化學(xué)工業(yè)出版社201187王運(yùn)敏中國(guó)采礦設(shè)備手冊(cè)M北京科學(xué)出版社200798范延瓚，袁世鷹，王文博，丁鐘旦煤礦電工手冊(cè)M北京煤礦工業(yè)出版社194459李鋒，劉志毅，汪建新現(xiàn)代采掘機(jī)械M北京煤炭工業(yè)出