CN103183280A - 矿井提升机变频电控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿井提升机变频电控系统，包括电源柜、变频柜、制动柜、操作台、液压站、提升机、机械抱闸、电机，其特征在于电源柜、变频柜、制动柜、液压站连接至操作台，成为一个整体系统。该系统可靠性高，运行平稳，安装调试简单、维护方便，节能效果显著。经实测，在低速段节能效果明显，一般可以达到30％左右。矿井越深，低速段运行时间越长，节能效果越明显。

Description

矿井提升机变频电控系统

技术领域

本发明涉及矿井提升机变频电控系统应用领域 

背景技术

目前，变频系统使用原电控调速用的交流接触器及调速电阻，系统的可靠性不高，操作人员的工作环境差，噪音较大，且室内温度较高；没有低频低压的软启动和软停止，运行平衡性较低，机械冲击较大，“掉道”现象较多；重车停车时不能及时、平稳，出现“溜沟”现象；且能源消耗大。 

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种性能可靠、运行平稳节能效果显著的适用于地面或井下非防爆场合中的矿井提升机变频电控系统，特别对复杂运行的场合，表现的优越性尤其明显。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下： 

本发明矿井提升机变频电控系统，包括电源柜、变频柜、制动柜、操作台、液压站、提升机、机械抱闸、电机、其特征在于电源柜、变频柜、制动柜、液压站连接到操作台，成为一个整体系统。 

其中操作台为操作台式结构，主控台上设有操纵杆及按钮来控制提升机运行，并通过指示灯和工业液晶屏及时了解提升机的运行状 态，运行参数及各种控制元器件的工作情况。 

变频柜向鼠笼式交流电机供电，将50HZ工频变成0-50HZ连续可调的变频电流，以满足矿井提升机工艺要求，同时完成提升机运行参数的调节。 

制动柜把电机调速等过程中所产生的再生电能通过制动电阻释放，以产生足够制动转矩，保证变频器等设备正常运行。 

液压站采用25MPa高压系列液压元件和液压辅件。 

系统采用空间电压矢量随机PWM控制方法(即脉宽调制polse width modulation)，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术)。 

系统内置PID调节器(即比例积分微分proportionintegration differentiation，PID控制器就是根据系统的误差，利用比例积分，微分计算出控制量进行控制的工业控制方面主要技术之一)。 

系统采用RS485串行通讯的现场总线技术。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

1、本新型矿井提升机变频电控系统，采用空间电压矢量随机PWM控制(真正无速度传感器电流矢量)方法，快速准确，提高了系统的可靠性。 

2、本新型矿井提升机变频电控系统内置PID调节器，实现软启动，软制动功能，使运行更加平稳，机械冲击更小，避免也“掉道”现象。 

3、系统采用RS485串行通讯的现场总线技术，实现了控制的智能化。在提高系统可靠性的同时，省去了大量的控制连线，具有安装调试简单、维护方便等系列优点。 

4、增加了直流制动功能，使重车停车时更加及时、平稳，有效避免了“溜沟”现象。 

5、启动、加速过程冲击电流小，加速过程中最大启动电流不超过1.3倍的额定电流，提升机在重载下从低速平稳无级平滑地升至最高速度，过程中无大电流出现，大大减少了对电网的干扰。 

6、采用能耗制动和回馈制动技术，可解决了位能负载的快速、减速或急停时的再生发电能量处理问题，保障变频器的安全运行，同时延长了电机的使用寿命。 

7、矿用提升机专用变频调速器，为特殊使用环境密封防护型，可有效地解决防潮、防雾问题。 

8、直接速度控制的高起动运转可达到运行规范要求，重车启动完全正常。 

9、节能效果显著。经实测，在低速段节能效果明显，一般可以达到30％左右。矿井越深，低速段运行时间越长，节能效果月明显。 

图1是本发明的系统构成图 

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。本发明的下述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例， 

而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同结构形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 

如附图1所示，本发明矿井提升机变频电控系统，包括电源柜、变频柜、制动柜、操作台、液压站、提升机、机械抱匣、电机，其特征在于电源柜、变频柜、制动柜、液压站连接至操作台，成为一个整体系统。 

1确认操纵手杆在中间位置，即零位。操纵手杆不在零位，安全回路无法接通。操纵手杆与操纵台成90度角为中间位置。 

2、打开电源锁，接通电源，接到运行指令后按住操纵手杆中间的按钮，相应地将操纵手杆往前推或后拉。过零点即可松开操作手杆中间的按钮。 

3、操纵手杆过零点时，液压系统会自动泄压松闸。操纵手杆在零为及中间位置时无法松闸。 

4、提升根据操控发出的指令上升或下降。 

5、在接近目标0.5米时，系统会发出警音提示。这是系统正常的提醒预警，使操作人员工作时注意集中。 

6、提升机上升或下降至目的地后，操作手杆必须回到中间的位置。 

7、系统出现异常情况，相对应的指示灯和液晶显示屏显示警报内容， 警示闪烁并伴有峰鸣声。 

提升配用变频器，直流制动功能对系统的安全运行起重要作用。当重车在矿井中停车时，变频器又高速平滑地降到低速，随之施加一直流动信号使提升机停止，当机械制动起作用后方可去掉直流制动信号，使重车靠机械抱闸的作用停止在中间。启动前，先对电机施加一直流制动信号，当检测到机械抱闸打开时，方可去掉直流制动信号，加上启动电压，绞车转动。机械抱闸抱紧状态一直在变频器检测下，一但机械抱闸打开，马上给电机施加直流制动信号，确保重车不可能下滑，绝对避免“溜沟”现象。 

Claims (8)

1.矿井提升机变频电控系统，包括电源柜、变频柜、制动柜、操作台、液压站、提升机、机械抱闸、电机，其特征在于电源柜、变频柜、制动柜、液压站连接至操作台，成为一个整体系统。

2.如权利要求书1所述的矿井提升机变频电控系统，其特征在于操作台为操作台式结构，主控台上设有操纵杆及按钮来控制提升机运行，并通过指示灯和工业液晶屏及时了解提升机的运行状态，运行参数及各种控制元器件的工作情况。

3.如权利要求书1所述的矿井提升机变频电控系统，其特征在于变频柜向鼠笼式交流电机供电，将50HZ工频变成0-50HZ连续可调的变频电流，以满足矿井提升机工艺要求，同时完成提升机运行参数的调节。

4.如权利要求书1所述的矿井提升机变频电控系统，其特征在于制动柜把电机调速等过程中所产生的再生电能通过制动电阻释放，以产生足够制动转柜，保证变频器等设备正常进行。

5.如权利要求书1所述的矿井提升机变频电控系统，其特征在于液压站采用25MPa高压系列液压元件和液压辅件。

6.如权利要求书1所述的矿井提升机变频电控系统，其特征在于采用空间电压矢量随机PWM控制方法(即脉宽调制poise widthmodulation，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术)。

7.如权利要求书1所述的矿井提升机变频电控系统，其特征在于内置PID调节器(即比例积分微分proportionintegration differentiation，PID控制器就是根据系统的误差，利用比例积分，微分计算出控制量进行控制的工业控制方面主要技术之一)。

8.如权利要求书1所述的矿井提升机变频电控系统，其特征在于采用RS485串行通讯的现场总线技术。