提升機的電力拖動與控制

新余礦業(yè)平安培訓(xùn)中心黃翔提升機的電力拖動與控制內(nèi)容提要2提升機的電氣制動系統(tǒng)1提升機電力拖動3提升機的拖動控制系統(tǒng)第一節(jié)提升機電力拖動交流繞線型感應(yīng)電動機拖動直流他勵電動機拖動交流同步電動機拖動交流繞線型感應(yīng)電動機拖動

繞線式電機只是異步電機的一類。異步電機是按轉(zhuǎn)子繞組方式，分為繞線式和鼠籠式。異步電機的任務(wù)原理是當(dāng)電動機的三相定子繞組〔各相差120度電角度〕，通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流〔轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路〕，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向一樣。故異步電動機又稱為感應(yīng)電動機。直流他勵電動機拖動

直流電機分為自勵和他勵，他勵電機是指電機的勵磁線圈和電樞繞組是分開的，勵磁電流單獨提供，與電樞電流無關(guān)?？刂品奖?，容易實現(xiàn)調(diào)速，控制器控制正反轉(zhuǎn)不需求安裝切換接觸器普通被廣泛運用在電動叉車，電動汽車，電動觀光車，電動牽引車。一、交流繞線型感應(yīng)電動機拖動

系統(tǒng)簡單，設(shè)備價錢較低且技術(shù)比較成熟。交流繞線型感應(yīng)電動機拖動在加速階段采用附加電阻調(diào)速，效果良好。當(dāng)減速階段構(gòu)成制動時，調(diào)速性能卻非常令人稱心，這在副井下放貨載時尤為重要。優(yōu)點減速階段，當(dāng)需求較小正力減速時，由于特性曲線過軟，因此調(diào)速過程不夠理想；調(diào)速利用了附加電阻，添加了附加電能損失。缺陷我國礦井地面提升機大容量交流電動機常YR系列及YRZ系列三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機中等容量交流電動機常選用JQR系列、JR系列三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。井下提升機為了防潮，常選用防潮性能較好的封鎖型構(gòu)造或加強絕緣的交流電動機，如JRQ系列、JRQ2系列三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機；采區(qū)上、下山絞車及高沼氣礦井，那么應(yīng)采用JBR系列繞線轉(zhuǎn)子防爆異步電動機。二、直流他勵電動機拖動直流他勵電動機拖動安裝是利用改動直流電動機外供電壓的方法來調(diào)速的，調(diào)速性能好，且與負(fù)荷大、小及正、負(fù)無關(guān)。

礦井地面提升直流電動機常采用ZD、ZJD系列。按電樞直徑尺寸的大小，劃分為大型和中型。大型：直徑超越Φ1000mm的為大型，中型：直徑在Φ423mm～Φ1000mm的為中型，直流電動機的直流電源如采用直流機組電源電，直流發(fā)電機常選用ZF、ZJF系列。直流發(fā)電機電壓普通應(yīng)比電動機電壓稍高一些，以補償電樞電路內(nèi)的壓降。拖動直流發(fā)電機的交流同步電動機，常用TD系列。對于可控硅供電的直流電動機，那么采用公用電動機。發(fā)電機-電動機系統(tǒng)〔F-D)直流他勵電動機拖動安裝晶閘管-電動機系統(tǒng)〔SCR-D)假設(shè)采用F一D系統(tǒng)時，還需增設(shè)兩個略大于主電機容量一樣的大型電動機，即直流發(fā)電機和拖動它的交流同步電動機三、交流同步電動機拖動交流同步電動機與直流他勵電動機相比，具有制造簡單、造價低、電動機效率高、維修簡單、噪聲小等特點。交流同步電機采用晶閘管交一叉變頻供電，由計算機控制，可實現(xiàn)主井箕斗提升自動化和副井罐籠提升半自動化。第二節(jié)提升機的電氣制動系統(tǒng)一、電氣制動系統(tǒng)的類型和特點電動機可以把電能轉(zhuǎn)化為動能，即輸入為電能，輸出為動能。發(fā)電制動動力制動反接制動變頻低頻制動電氣制動系統(tǒng)〔1〕發(fā)電制動：電動機運轉(zhuǎn)時由于受外力驅(qū)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速超越某一臨界轉(zhuǎn)速時，輸出由正轉(zhuǎn)矩變?yōu)樨?fù)轉(zhuǎn)矩，電動機變?yōu)榘l(fā)電機運轉(zhuǎn)，發(fā)出的電能送回電網(wǎng)，電動機運轉(zhuǎn)起到制動作用。〔2〕動力制動：又稱為能耗制動。把電動機定子繞組輸入給直流電流，那么定子建立靜止磁場，當(dāng)轉(zhuǎn)子在外力驅(qū)動下轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子繞組同靜止磁場產(chǎn)生相對運動，轉(zhuǎn)子繞組便產(chǎn)生電勢，經(jīng)過外回路電阻產(chǎn)生的電流又建立了動磁場，轉(zhuǎn)子動磁場同靜磁場相互作用產(chǎn)的制動〔3〕反接制動：為了使電動機快速停車或逆轉(zhuǎn)，將電動機電源從電網(wǎng)上拉下來，再接入同原運轉(zhuǎn)方向相反的電原，使電動機產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩稱為反接制動。反接制動力矩較大且制動快，但所產(chǎn)生的電流沖擊和力矩沖擊也很大，在提升機上運用較少?！?〕變頻和低頻發(fā)電制動：采用變頻和低頻發(fā)電電源的拖動系統(tǒng)，可以以發(fā)電制動的方式實現(xiàn)電氣制動二、動力制動安裝1.動力制動安裝的類型常用的動力制動安裝由KZG─2型單相晶閘管動力制動柜KZG─3型三相晶閘管動力制動柜動力制動電動機不斷流發(fā)電組123KZG:礦用晶閘管1〔1〕KZG-3型三相晶閘管動力制動柜，其主回路為三相橋式半控整流電路，采用磁放大器綜合放大信號的單閉環(huán)晶閘管動力制動2〔2〕KZG-2型單相晶閘管動力制動柜，其主回路為單相橋式半控整流電路，采用腳踏自整角機輸出和磁放大器綜合比較信號控制的單閉環(huán)晶閘管動力制動系統(tǒng)3〔3〕動力制動電動機─直流發(fā)電機組，用低壓感應(yīng)電動機拖動直流他激發(fā)電動機的機組，為主電動機提供制動電流，直流輸出地大小經(jīng)過調(diào)理他激磁電流控制。2.晶閘管動力制動系統(tǒng)的特點

〔1〕系統(tǒng)有良好的靜態(tài)特性，可以縮短爬行時間，添加提升才干。〔2〕效率高，節(jié)約電能，占地小?！?〕無旋轉(zhuǎn)部分，無振動，無噪聲?！?〕缺點率低，維修能量小。三、微機拖動安裝主井提升容器采用能自動裝卸載的箕斗，當(dāng)箕斗接近終點時需求自動減速，并能穩(wěn)定地進(jìn)入曲軌完成自動卸載的低速爬行程序。在直流拖動系統(tǒng)中，由于他激直流電動機的良好特性，只需降低電樞兩端電壓，便可獲得穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，所以不需求微機拖動安裝，而在交流拖動系統(tǒng)中的主井提升中那么應(yīng)有微機拖動安裝。常用到的微機拖動安裝是用一臺小于主電動機十幾倍的低壓電動機和減速機，經(jīng)過氣囊離合器與主電動機軸結(jié)合后，帶動提升機低速運轉(zhuǎn)。氣囊離合器是需求緊縮空氣來操作離合的。四、低頻制動低頻拖動不需求添加機械設(shè)備，利用低頻3～5Hz交流電源直接送入主電動機，使其低速運轉(zhuǎn)。低頻電源：〔1〕低頻發(fā)電機組。由一臺交流電動機帶動低頻發(fā)電機?！?〕晶閘管交直交變頻安裝。這是一種利用硅整流器將低頻交流電源變?yōu)橹绷麟娫?，再用晶閘管將直流電源變成需求的低頻交流電源的變頻安裝?！?〕晶閘管交─交變頻安裝。它是用晶閘管元件構(gòu)成的、將交流工頻電源直接變成低頻電源供提升主電動機運用的變頻安裝?！菊n堂小結(jié)】分鐘〕〔3一、應(yīng)知點：電氣制動系統(tǒng)的類型和特點二、應(yīng)會點：提升機電力拖動【作業(yè)】分鐘〕〔21.提升機電力拖動系統(tǒng)的類型及任務(wù)原理<提升機的電力拖動與控制>第三節(jié)提升機的拖動控制系統(tǒng)一、電氣控制系統(tǒng)的組成我國常用的交流拖動電氣控制系統(tǒng)：與KJ型提升機配套的KKX型電氣控制系統(tǒng)；與JK型提升機配套用地TKD─A型電氣控制系統(tǒng)。滾筒直徑為1.6m以下的提升機，多采用KGJ1鼓型控制器線路和磁力站加速接觸器控制線路。多繩摩擦式提升機的電氣控制系統(tǒng)有JKMK/J或JKMK/J─A型控制系統(tǒng)等。提升機電氣控制系統(tǒng)的組成及作用：

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〔1〕主電動機：提升機的原始動力。〔2〕高壓開關(guān)：雙電源進(jìn)線，能實現(xiàn)過電流和欠電壓跳閘維護(hù)?！?〕高壓換向器：用做主電動機的通電、斷電和換向?！?〕動力制動接觸器或低頻電源接觸器：做為投入動力制動電源或低頻制動電源只用。〔5〕磁力站：對交流繞線式一步電動機的啟動、制動、停車、換向進(jìn)展控制，并具有提升機必要地電氣維護(hù)和連鎖安裝〔6〕電氣制動電源安裝。包括：①單相或三相晶閘管電源柜。②低頻發(fā)電機組或晶閘管低頻電源柜?！?〕操作臺：以主令控制器為主，對提升電動機的啟動、加速、減速、停車、換向進(jìn)展控制。①微機拖動安裝。在主電動機減速終了、提升機進(jìn)入爬行階段時投入微拖動，以便在停車前獲得一段為擬定的低速爬行階段，實現(xiàn)準(zhǔn)確地安全停車。

②測速發(fā)電機。顯示提升機速度的大小，配合實現(xiàn)超速、限速維護(hù)。

③深度指示器。顯示提升容器實踐位置，包括速度給定〔限速凸輪圓盤壓碰自整角機發(fā)出給定信號〕、精針指示〔刷子開關(guān)動作，接通電路，投入精針指示提升容器的準(zhǔn)確位置〕、自動調(diào)零〔偏向信號控制調(diào)零電動機〕、平安維護(hù)〔過電流，欠電壓，超速、限速維護(hù)〕等。

④自整角機和磁放大器安裝。起控制和平安維護(hù)的作用。

〔8〕輔助控制設(shè)備。包括：二、TKD─A型電氣控制系統(tǒng)TKD─A電氣孔立志系統(tǒng)由主回路、輔助回路、測速回路、平安回路、可調(diào)閘控制回路？控制回路、調(diào)繩閉鎖回路、減速階段限速維護(hù)回路、動力制動回路和自整角機深度指示器回路。

附表:TKD─A型點電氣控制線路圖符號及代表意義〔課本193頁表9-1〕〔1〕作用。用于供應(yīng)提升電動機電源，實現(xiàn)失壓、過電流維護(hù)，控制電動機的轉(zhuǎn)型和調(diào)理轉(zhuǎn)速。

〔2〕組成。由高壓開關(guān)柜〔高壓隔分開關(guān)QS、高壓油斷路開關(guān)QF、電流互感器TA、過流脫扣線圈AGQ、電壓互感器TV、失壓脫扣線圈VSQ、緊急停車開關(guān)SF、高壓換向器柵門閉鎖開關(guān)SL、加速電流繼電器KAC、高壓熔斷器HFU等〕、高壓換向器的常開觸頭、線路接觸器的常開觸頭、動力制動接觸器的常開觸頭、晶閘管動力制動柜KZG、提升電動機、電動機轉(zhuǎn)子電阻、加速接觸器的常開觸頭〔1KM～8KM〕和裝在提升機操作臺上的電流表和電壓表等組成。其中，高壓換向器的作用是用做主電動機的通電、斷電和換向。1.主回路1、作用：用于對輔助設(shè)備及控制回路進(jìn)展供電與控制2、組成：輔助回路又雙回路三相電源供電，線電壓為380V，提升機安裝在井上，具有零線，相電壓為220V2.輔助回路〔1〕作用：經(jīng)過安裝在減速器快軸上伸出端的測速發(fā)電機，把提升機的實踐速度丈量出來，以供應(yīng)速度比較回路和一些以速度為函數(shù)的電氣元件。

〔2〕組成:①他激直流測速發(fā)電機BR提升機速度到達(dá)最大時，輸出電壓為直流220V〕。②速度表。③方向提升繼電器KFW、KR，速度給定自整角機B2、B6，使提升機根據(jù)提升方向有選擇地任務(wù)，并相互閉鎖。④減速爬行繼電器KSD〔用于低速爬行階段、實現(xiàn)二次供電〕。⑤動力制動速度繼電器KV1、2和KV3，KV用于動力制動時，按速度原那么調(diào)理轉(zhuǎn)子電阻，即調(diào)理提升速度。⑥等速階段過速維護(hù)繼電器KGS2，等速階段過速15%動作，新開平安回路，進(jìn)展平安制動、整定電壓為220×1.15=253〔V〕。3.測速回路〔1〕作用。①保證提升機在正常、平安形狀下啟動運轉(zhuǎn)。②防止和防止提升機發(fā)生不測事故。

〔2〕組成。由平安接觸器KMA串聯(lián)多種維護(hù)觸電組成。

〔3〕維護(hù)原理。提升機出現(xiàn)異常情況→平安回路中的維護(hù)觸電斷開→平安接觸器無電釋放，斷開高壓換向器回路→高壓換向器無電釋放→斷開主回路，主電動機斷電→平安閥電磁鐵回路斷電→切斷制動油缸的高壓油路→將制動油缸與油箱接通→使制動油缸內(nèi)的油液分別將A管和B管流回油箱→實現(xiàn)提升機的二級平安制動。

4.平安回路K型提升機液壓站上裝有兩套電液調(diào)壓安裝，其中一套任務(wù)，另一套備用，用QC3轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換。可調(diào)閘〔任務(wù)閘〕制動力的調(diào)理分為手動和自動兩種方式。6.控制回路控制回路由信號回路、電動機正反轉(zhuǎn)回路、動力制動接觸回路、轉(zhuǎn)子電阻控制回路組成。用以實現(xiàn)提升機啟動與提升信號閉鎖，以及以電流為主、時間為輔的自啟動過程和減速、爬行階段的速度控制。5.可調(diào)閘控制回路6.控制回路控制回路由信號回路、電動機正反轉(zhuǎn)回路、動力制動接觸器回路、轉(zhuǎn)子電阻控制回路組成。三、直流拖動控制系統(tǒng)1.高壓電源從礦井35kv變電所引入進(jìn)線柜，高壓配電分為四路：〔1〕電壓互感器柜，除了提供系統(tǒng)計量及維護(hù)安裝外，電摳整流器的同步電源也由此引出〔2〕低壓輔助電源變壓器供電柜，提供磁場整流器、380v輔助電動機電源及控制電源〔3〕整流變壓器出線柜，為電摳整流器提供交流電源〔4〕補償及諧波吸收安裝，為晶閘管安裝提供補償及慮波器電源。高壓系統(tǒng)為直流48v電源，有不延續(xù)的ups供電提升機監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)是提升機運轉(zhuǎn)過程中的監(jiān)視及執(zhí)行系統(tǒng)。在正常情況下，經(jīng)過它的主控元件的操作，實現(xiàn)對冷卻通風(fēng)，閉環(huán)控制、磁場電源以及交直流回路開關(guān)的啟停控制，為提升機的運轉(zhuǎn)預(yù)備好必要的條件。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生缺點缺點時，又都經(jīng)過它發(fā)號施令，控制相應(yīng)系統(tǒng)的電控開關(guān)斷開，從而停頓提升機的運轉(zhuǎn)平安控