礦井提升機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告學(xué)院：電氣工程與自動(dòng)化 2016 年 3 月 30 日 （學(xué)生填表）課題名稱(chēng)礦井提升機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名閆永超專(zhuān)業(yè)班級(jí)B120408課題類(lèi)型工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師李劍鋒職稱(chēng) 講師課題來(lái)源生產(chǎn)1.選題的目的和意義：當(dāng)前國(guó)內(nèi)提升機(jī)電控絕大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機(jī)繼電器接觸器系統(tǒng)，設(shè)備陳舊、技術(shù)落后。而且這種控制方式存在著很多的問(wèn)題，使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需要研制更加安全可靠的控制系統(tǒng)，使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性得到提高。在提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，對(duì)原有提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代。

2、在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，目前山西省各大煤礦的礦井提升機(jī)系統(tǒng)的調(diào)速方案大多采用繼電器接觸器控制的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。該方案耗能大，占地面積大，已不能適應(yīng)現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展的需要.因此有必要對(duì)其調(diào)速方案進(jìn)行改造。在廣泛考察現(xiàn)行的變頻調(diào)速方案后，本文提升機(jī)系統(tǒng)控制單元采用目前工控適用的可編程控制器來(lái)控制，具有編程簡(jiǎn)單和控制可靠性高的優(yōu)點(diǎn):電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，選用先進(jìn)的變頻傳動(dòng)裝置，運(yùn)用先進(jìn)的矢量控制技術(shù)，優(yōu)化了調(diào)速系統(tǒng)的性能，這一控制方法目前仍為現(xiàn)代交流調(diào)速的重要研究方向之一。為保證提升設(shè)備無(wú)事故，在提升設(shè)備有可能出現(xiàn)故障的各個(gè)重要環(huán)節(jié)上，設(shè)置雙回路系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)上設(shè)有各種檢測(cè)、控制、自診斷以及記錄和保護(hù)裝置(如

3、負(fù)載、速度、加減速、產(chǎn)量、運(yùn)行時(shí)間等記錄)。本文從解決實(shí)際礦井提升系統(tǒng)存在的問(wèn)題出發(fā)，對(duì)傳統(tǒng)的調(diào)速方案進(jìn)行了控制方式的革新和數(shù)字化改造，降低了成本，提高了控制精度，加強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性。表明本文所提出的設(shè)計(jì)方案具有實(shí)用價(jià)值。適用、經(jīng)濟(jì)、高效、可靠是本文提升機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的追求目標(biāo)。2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)述：目前國(guó)內(nèi)提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)狀：對(duì)于大型礦井提升機(jī)，主要采用晶閘管變流器直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)和同步電動(dòng)機(jī)矢量控制交一交變頻傳動(dòng)控制系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)大都采用數(shù)字控制方式實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的高自動(dòng)化運(yùn)行，效率高，有準(zhǔn)確的制動(dòng)和定位功能，運(yùn)行可靠性高，但造價(jià)昂貴，中小礦井難以承受。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和礦井生產(chǎn)

4、現(xiàn)代化要求的不斷提高，人們對(duì)提升機(jī)工作特性的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化，提升設(shè)備及拖動(dòng)控制系統(tǒng)也逐步趨于完善，各種新技術(shù)、新工藝逐步應(yīng)用于礦井提升設(shè)備中。特別是模擬技術(shù)、微電子技術(shù)、微電腦技術(shù)在提升機(jī)控制中的應(yīng)用已成為必然的發(fā)展方向。由于可編程控制器（PLC）在提升機(jī)電控系統(tǒng)的應(yīng)用如此廣泛，因此這是今后一段時(shí)期對(duì)我國(guó)占絕大多數(shù)采用繼電控制的交流提升系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的必由之路。 礦井提升裝置是采礦業(yè)的重要設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和礦井生產(chǎn)現(xiàn)代化要求的不斷提高，人們對(duì)提升機(jī)工作特性的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化，提升設(shè)備及拖動(dòng)控制系統(tǒng)也逐步趨于完善，各種新技術(shù)、新工藝逐步應(yīng)用于礦井提升設(shè)備中。特別是模擬技術(shù)、微電子技術(shù)、微

5、電腦技術(shù)在提升機(jī)控制中的應(yīng)用已成為必然的發(fā)展方向。就計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況而言，可編程控制器(PLC)是目前作為工業(yè)控制最理想的機(jī)型，它是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、按照事先編好并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)部一段程序來(lái)完成設(shè)備的操作控制。采用PLC控制，硬件簡(jiǎn)潔、軟件靈活性強(qiáng)、調(diào)試方便、維護(hù)量小，PLC 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種提升機(jī)控制，配合一些提升機(jī)專(zhuān)用電子模塊組成的提升機(jī)控制設(shè)備，可供控制高壓帶動(dòng)力制動(dòng)或低頻制動(dòng)，單、雙機(jī)拖動(dòng)等。操作、監(jiān)控和安全保護(hù)系統(tǒng)選用可編程控制器。主控計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件能完成提升機(jī)自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、檢修、低速爬行等各種運(yùn)動(dòng)方式的控制要求。 3.研究步驟、方法及措施 研究步驟：第一步，通

6、過(guò)和同學(xué)及老師的交流，明白所選題目的意義。 第二步，經(jīng)過(guò)歸納與分析，對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)的概念的理解有所深化。 第三步，利用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 研究方法：1. 文獻(xiàn)研究法 通過(guò)對(duì)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)等數(shù) 據(jù)庫(kù)及外文數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索，收集有關(guān)資料，對(duì)收集到的材料進(jìn)行歸 納分析，為論文作鋪墊。 2. 實(shí)驗(yàn)法 通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行本設(shè)計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)，在簡(jiǎn)化、純化 狀態(tài)下模擬認(rèn)識(shí)研究對(duì)象。 4. 研究工作進(jìn)度1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)第13 周 查閱相關(guān)資料，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)第46周 搜集有關(guān)資料，完成系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的研究，對(duì)各 系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)有初步研究，完成開(kāi)題報(bào)告。 3. 畢業(yè)

7、設(shè)計(jì)第79周 完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出自動(dòng)抄表系統(tǒng)的硬件和軟件。并進(jìn)行模擬調(diào)試。 4. 畢業(yè)設(shè)計(jì)第1014周 完成設(shè)計(jì)論文編寫(xiě)，進(jìn)行答辯。 5. 主要參考文獻(xiàn) 1 譚波，李燕林，譚冠政變頻調(diào)速在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用J電器工業(yè) 2005年04期，57-58 2 譚波，李燕林變頻器諧波干擾及解決辦法J. 電氣時(shí)代, 2004，(01) 3 劉瑞國(guó)，孫玉霞，劉芒果礦井提升機(jī)TKD-A斜井電控系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù) 改造J煤礦機(jī)械，2004，(12) 4 黃立培，張學(xué)編著變頻器應(yīng)用技術(shù)及電動(dòng)機(jī)調(diào)速M(fèi)人民郵電出版社，1998 5 周定頤電機(jī)及電力拖動(dòng)M機(jī)械工業(yè)出版社，1996 6 盧燕著礦井提升機(jī)電力拖動(dòng)與控制M冶金工業(yè)出版社2001 7 林育茲可編程序控制器原理及邏輯控制M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8 王宏斌,劉亞軍,李雷軍 礦井提升機(jī)行程控制的研究和實(shí)現(xiàn)A第十四屆全國(guó) 煤礦自動(dòng)化學(xué)術(shù)年會(huì)暨中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集C2004年 9 史德嘉礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的改造 J礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā); 2005年03期， 61-62 10 張曉坤 可編程控制器原理及應(yīng)用M西北工業(yè)大學(xué)出版社， 19 11 鄭成.