CN204416811U - 矿井提升机全自动变频控制系统 - Google Patents

Abstract

一种矿井提升机全自动变频控制系统，包括频率为50HZ的电源、低压变频电机、变频控制装置、提升机控制装置、井底控制装置和井口控制装置；所述井口控制装置、井底控制装置和提升机控制装置三者之间通信连接；所述提升机控制装置与变频控制装置通信连接；所述变频控制装置包括变频转换柜和2个可将频率为50HZ的电源变为0～50HZ任意可调节频率电源的变频器，变频转换柜与2个变频器之间择一连接。本矿井提升机全自动变频控制系统采用低压变频器性能可靠，故障率低；同时低压变频器系统结构简化，设备运行无发热现象、无噪音。并且采用双变频器相互备用，即使一个变频器发生故障也不影响提升机的正常工作，系统的可靠性大大提高。

Description

矿井提升机全自动变频控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种提升机控制系统，尤其涉及一种矿井提升机全自动变频控制系统。

背景技术

现行的单绳缠绕式矿井提升机，如图1所示，是以电动机1为动力源，通过减速器2将动力传给缠绕钢丝绳的卷筒3，实现容器的提升下放，通过电气传动实现调速，盘型制动器由液压和电气控制模块6进行制动，通过机械深度指示器5系统实现容器的深度指示，通过各种传感器、测速发电机控制元件，组成安全保护系统。单绳缠绕式矿井提升机多采用高压绕线式电动机1转子切换电阻调速的交流电气传动系统，即TKD电控系统。这种电气传动系统设备简单，但属于有级调速，提升机减速和爬行阶段的速度控制性能较差，特别在负载变动时很难实现恒加或恒减速控制，经常会造成过放或过卷事故。提升机频繁的启动和制动工作过程会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗，另外转子串电阻调速控制电路复杂，接触器、电阻器、绕线电机电刷等易损坏，影响生产效益。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可靠性高、性能可靠并且设备运行无发热现象的矿井提升机全自动变频控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：一种矿井提升机全自动变频控制系统，包括频率为50HZ的电源、低压变频电机、变频控制装置、提升机控制装置、井底控制装置和井口控制装置；所述井口控制装置、井底控制装置和提升机控制装置三者之间通信连接；所述提升机控制装置与变频控制装置通信连接；所述变频控制装置包括变频转换柜和2个可将频率为50HZ的电源变为0～50HZ任意可调节频率电源的变频器，变频转换柜与2个变频器之间择一连接。采用双变频器的结构，可实现双变频器的相互备用，即使一台变频器发生故障也不影响矿井提升机的正常工作。低压变频器系统结构简单，设备运行无发热、噪音现象；同时低压变频器性能稳定可靠，节电效果显著。所述变频转换柜与低压变频电机相连，将变频器变频后的变频电压传输给低压变频电机，低压变频电机与减速器连接。

上述的矿井提升机全自动变频控制系统，优选的，所述变频控制装置还包括PLC；所述提升机控制装置与PLC通信连接，PLC与变频转换柜通信连接。提升机控制装置给定信号给PLC后，可实现PLC对变频转换柜的自动控制，实现提升机的自动运行。

上述的矿井提升机全自动变频控制系统，优选的，所述提升机控制装置包括可输出0～10V模拟电压的主令手柄；所述变频器上安装有应急制动单元；所述主令手柄与变频器的应急制动单元和PLC择一连接。当主令手柄与PLC连接时变频控制系统变为手动操作模式，由操作员操作主令手柄，输出0～10V模拟电压，经PLC处理后输入到变频器的频率给定电压输入端子，从而控制变频器的输出电源频率。当主令手柄与应急制动单元连接时变频控制系统变为应急操作模式，由操作员操作主令手柄，直接输出0～10V模拟电压控制变频器的输出电源频率，实现提升机的应急开车但此时运行速度不超过全速的50%。

上述的矿井提升机全自动变频控制系统，优选的，所述提升机控制装置还包括对提升机自动模式、手动模式和应急模式开车进行切换的转换开关。

上述的矿井提升机全自动变频控制系统，优选的，所述井底控制装置包括控制按钮和井底信号发射装置；所述控制按钮和井底信号发射装置通信连接；所述井口控制装置包括井口信号接收装置、井口信号转发装置；所述井底信号发射装置与井口信号接收装置和提升机控制装置通信连接，所述井口信号转发装置与提升机控制装置通信连接。当井底信号发射装置发出的信号与井口信号转发装置发出的信号相同时，则提升机运行，不一致则不运行，从而提高系统的安全性。

上述的矿井提升机全自动变频控制系统，优选的，所述井口控制装置、井底控制装置和提升机控制装置均设有紧急停车按钮。当发现紧急情况时，操作员可按下任一个紧急停车按钮直接停止提升机即自动执行提升机的正常停车程序，而不需要其他的操作。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本矿井提升机全自动变频控制系统采用低压变频器性能可靠，故障率低；同时低压变频器系统结构简化，设备运行无发热现象、无噪音。在本矿井提升机全自动变频控制系统中采用双变频器相互备用，即使一个变频器发生故障也不影响提升机的正常工作，系统的可靠性大大提高。

附图说明

图1为本实用新型背景技术中传统单绳缠绕式矿井提升机控制系统结构示意图。

图2为本实用新型中矿井提升机全自动变频控制系统结构示意图。

图3为本实用新型中矿井提升机全自动变频控制系统信号传输示意图。

图例说明

1、电动机；2、减速器；3、卷筒；4、应急制动单元；5、机械深度指示器；6、电气控制模块；7、低压变频电机；8、变频转换柜；9、变频器；10、电源；11、提升机控制装置；12、井底控制装置；13、井口控制装置。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例

如图2-图3所示，一种矿井提升机全自动变频控制系统，包括为电气设备供电的50HZ电源10、低压变频电机7、变频控制装置、提升机控制装置11、井底控制装置12和井口控制装置13；井口控制装置13、井底控制装置12和提升机控制装置11通信连接；提升机控制装置11与变频控制装置通信连接；变频控制装置包括变频转换柜8和2个可将频率为50HZ的电源10变为0～50HZ任意可调节频率电源10的变频器9，变频转换柜8与低压变频电机7相连，低压变频电机7通过减速器2将提升动力传递给卷筒3；变频转换柜8与2个变频器9之间择一连接。使用低压变频电机7可实现对提升机运行速度的变频控制，满足提升机各种运行模式和状态下运行速度需要，并实现提升机节能运行。2个变频器9采用一用一备的模式可大大提高系统的可靠性和安全性。

在实施例中变频控制装置还包括PLC ，提升机控制装置11给定操作信号给PLC，经过PLC处理后再将信号传递给变频转换柜8，可实现自动操作。在本实用新型中提升机控制装置11包括主令手柄和对提升机自动模式、手动模式和应急模式开车进行切换的转换开关。主令手柄可输出0～10V的模拟电压，主令手柄与PLC和安装在变频器9上的应急制动单元4择一连接。当主令手柄与PLC连接时则系统处于手动操作模式，在本模式中主令手柄输出的0～10V模拟电压，经PLC运算处理后输入到变频器9的频率给定电压输入端子，从而控制变频器9的输出频率。在本模式中，提升机的提升高度靠机械深度指示器5提供。当主令手柄与应急制动单元4连接时则系统处于应急开车模式，在本模式中主令手柄直接输出的0～10V模拟电压控制变频器9输出频率，实现提升机的应急开车但此时运行速度不超过全速的50%。

在本实施例中，井底控制装置12包括控制按钮和井底信号发射装置；控制按钮和井底信号发射装置通信连接；井口控制装置13包括井口信号接收装置、井口信号转发装置；井底信号发射装置与井口信号接收装置和提升机控制装置11通信连接，井口信号转发装置与提升机控制装置11通信连接。当井底信号发射装置发出的信号与井口信号转发装置发出的信号相同时，则提升机运行，不一致则不运行，从而提高系统的安全性。

在本实施例中，井口控制装置13、井底控制装置12和提升机控制装置11均设有紧急停车按钮。当发现紧急情况时，在任一位置的操作员可按下紧急停车按钮直接停止提升机即自动执行提升机的正常停车程序，而不需要其他的操作，实现对提升机的安全管控。

    本实施例的优点是：采用低压变频器9性能可靠，故障率低；同时低压变频器9系统结构简化，设备运行无发热现象、无噪音。采用双变频器9相互备用，即使一个变频器9发生故障也不影响提升机的正常工作，系统的可靠性大大提高等。

Claims (6)

1.一种矿井提升机全自动变频控制系统，其特征在于：包括频率为50HZ的电源（10）、低压变频电机（7）、变频控制装置、提升机控制装置（11）、井底控制装置（12）和井口控制装置（13）；所述井口控制装置（13）、井底控制装置（12）和提升机控制装置（11）三者之间通信连接；所述提升机控制装置（11）与变频控制装置通信连接；所述变频控制装置包括变频转换柜（8）和2个可将频率为50HZ的电源（10）变为0～50HZ任意可调节频率电源（10）的变频器（9），变频转换柜（8）与2个变频器（9）之间择一连接；所述变频转换柜（8）与低压变频电机（7）相连，低压变频电机（7）与减速器（2）连接。

2.根据权利要求1所述的矿井提升机全自动变频控制系统，其特征在于：所述变频控制装置还包括PLC；所述提升机控制装置（11）与PLC通信连接，PLC与变频转换柜（8）通信连接。

3.根据权利要求1或2所述的矿井提升机全自动变频控制系统，其特征在于：所述提升机控制装置（11）包括可输出0～10V模拟电压的主令手柄；所述变频器（9）上安装有应急制动单元（4）；所述主令手柄与变频器（9）的应急制动单元（4）和PLC择一连接。

4.根据权利要求3所述的矿井提升机全自动变频控制系统，其特征在于：所述提升机控制装置（11）还包括对提升机自动模式、手动模式和应急模式开车进行切换的转换开关。

5.根据权利要求1所述的矿井提升机全自动变频控制系统，其特征在于：所述井底控制装置（12）包括控制按钮和井底信号发射装置；所述控制按钮和井底信号发射装置通信连接；所述井口控制装置（13）包括井口信号接收装置、井口信号转发装置；所述井底信号发射装置与井口信号接收装置和提升机控制装置（11）通信连接，所述井口信号转发装置与提升机控制装置（11）通信连接。

6.根据权利要求5所述的矿井提升机全自动变频控制系统，其特征在于：所述井口控制装置（13）、井底控制装置（12）和提升机控制装置（11）均设有紧急停车按钮。