ZTK(A)礦用提升機(jī)電控裝置技術(shù)方案一、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.GB3836《爆炸性氣體環(huán)境電氣設(shè)備國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》2.《煤礦安全規(guī)程(2007版)》4.GB50062《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》《低壓電器設(shè)備》《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗(yàn)收規(guī)范》《低壓開(kāi)關(guān)和控制設(shè)備的外殼防護(hù)等級(jí)》1.系統(tǒng)配置1)ZJT型隔爆兼本安智能變頻調(diào)速裝置作為該系統(tǒng)的傳動(dòng)部分所有功率器件為原裝進(jìn)口器件，包括AFE整流回饋單元、逆變器、網(wǎng)側(cè)電抗器、濾波器?？刂齐姍C(jī)功率200KW。2)KXJ-30/1140(660)A礦用隔爆兼本安型可編程控制器隔爆控制箱主要包含兩套PLC(原裝進(jìn)口)、繼電器(日本歐姆龍)、控制板件、開(kāi)關(guān)電源等。兩套完成提升控制系統(tǒng)功能；另一套作為數(shù)字監(jiān)控器，完成數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)功能。兩者互為備用，符合煤礦安全規(guī)程雙線制的要求。繼電器、控制板件、開(kāi)關(guān)電源的作用為：A、構(gòu)形成硬件安全電路，與軟件安全電路相互冗余與閉鎖；D、完內(nèi)置溫度巡檢儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)三相繞組及軸承溫度，提高系統(tǒng)的可靠性。3)TH24礦用本安型操作臺(tái)操作臺(tái)主要包含操作手柄、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕、音響設(shè)備，對(duì)提升機(jī)進(jìn)行各種操作和控制。4)PB-2礦用隔爆型顯示屏包括顯示儀表、指示燈、數(shù)字深度指示、液晶顯示屏，可對(duì)提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、過(guò)程變量進(jìn)行顯示和報(bào)警。同時(shí)生成速度圖、電流趨勢(shì)圖以及運(yùn)行歷史記錄。本系統(tǒng)共采用兩個(gè)本安型計(jì)數(shù)傳感器，用于監(jiān)測(cè)提升機(jī)的位置、速度等信號(hào)。兩個(gè)本安型計(jì)數(shù)傳感器分別采樣傳動(dòng)系統(tǒng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，獨(dú)立形成兩個(gè)位置信2.系統(tǒng)基本特點(diǎn)5)系統(tǒng)設(shè)計(jì)按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、使用維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等原則進(jìn)6)系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合《煤礦安全規(guī)程》(2007版)有關(guān)礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)采用隔爆控制箱與本安顯示操作臺(tái)(24VDC,總工作電流小于200mA)相結(jié)合，并且外圍傳感器及行程開(kāi)關(guān)、磁性開(kāi)關(guān)均采用本安型(均為24VDC,工作電流小于20mA)。7)系統(tǒng)的電磁兼容性符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1)輸入電源電壓AC660V,頻率50Hz;電壓允許波動(dòng)范圍-15%～+10%;頻2)輸出頻率范圍0～50Hz連續(xù)可調(diào)；3)過(guò)載能力1.5Ix二分鐘，2Ix一分鐘；4)有較高的功率因數(shù)COSφ>0.98;5)低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能，能保證100%的額定轉(zhuǎn)矩；設(shè)有故障記憶功能，能保留最近10次故障的功能號(hào)碼和最后一次故障7)總諧波含量<5%。2)采用AFE自換向變頻新技術(shù)，使提升機(jī)在減速段或重物下放操作時(shí)系統(tǒng)3)網(wǎng)側(cè)變頻器采用PWM斬波調(diào)制，使輸入電流波形為正弦波，大大減小對(duì)4)網(wǎng)側(cè)變頻器采用單獨(dú)的CPU實(shí)行PID控制，對(duì)網(wǎng)側(cè)交流電流的大小和相位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并控制，使系統(tǒng)的功率因數(shù)總是接近于1。當(dāng)提升機(jī)進(jìn)6)發(fā)電反饋，節(jié)省電能，當(dāng)絞車作重物下放操作時(shí)，電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)狀7)雙加/減速時(shí)間可根據(jù)提人和提物選擇改變變頻器內(nèi)的加速度、減速度的不同值交-直-交組成，外部輸入50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓信號(hào)，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶體管開(kāi)關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號(hào)。在整流諧波會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題：A、干擾電網(wǎng)上其他的用電設(shè)備，特別是比較精密的設(shè)備；B、諧波引起的額外的損耗須從電網(wǎng)取得，同一設(shè)備需功率加大；C、諧波會(huì)帶來(lái)更高的電壓尖刺，對(duì)設(shè)備的絕緣不利；D、增加供電變壓器的損耗；E、使無(wú)功補(bǔ)償電容更熱。無(wú)論是采用串入交流電抗器或直流電抗器，還是采用多重化整流技術(shù)，都無(wú)法從根本上消除諧波。該變頻器由于采用AFE整流回饋系統(tǒng)，輸入電流波形為正弦波，從理論上可徹底消除諧波，由于受檢測(cè)信號(hào)的精度和控制精度的影響，在實(shí)際應(yīng)用中仍有少量諧波，于是，匹配各類諧波抑制裝置后可將諧波含量降至最小，完全符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

RFI1(INPUTEMC-FILTER)為輸入EMC濾波器，可降低高頻電磁干擾，符合國(guó)際IEEE通用規(guī)定。

MR(MAGNETICRING)磁環(huán)可降低部分高頻干擾。令A(yù)CLI(INPUTAC-CHOKE)輸入電抗器，降低三相電壓不平衡，降低輸入側(cè)諧波干擾，與輸入AFE整流回饋系統(tǒng)配合，完成正弦波輸入系統(tǒng)。

INPUTAFECONVERTER為輸入AFE整流回饋單元，與輸入電抗器配和，完成正弦波輸入系統(tǒng)。

ACLO(OUTPUTAC-CHOKE)輸出電抗器，降低電機(jī)運(yùn)行噪聲，降低電機(jī)發(fā)四、控制系統(tǒng)技術(shù)特征1.提升控制系統(tǒng)*完成提升機(jī)自動(dòng)、手動(dòng)、檢修等運(yùn)行方式的控制；*完成提升機(jī)邏輯控制與中間閉鎖；*完成傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行控制與速度給定；*完成與提升信號(hào)系統(tǒng)的控制與相互閉鎖；*完成提升機(jī)機(jī)械、液壓、電氣等方面的故障檢測(cè)、報(bào)警、保護(hù)功能，對(duì)如過(guò)卷、等速超速、減速超速等重大故障實(shí)行硬軟件多重保護(hù)；*完成軸編碼器之間的相互監(jiān)控與斷線保護(hù)；*形成硬件安全電路與軟件安全電路，兩者相互冗余，相互閉鎖；*實(shí)現(xiàn)提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)中工作閘與安全閘的控制；*能對(duì)提升機(jī)的位置進(jìn)行測(cè)量和數(shù)字指示；*按照故障性質(zhì)、提升系統(tǒng)故障分為三類：1)立即安全制動(dòng)故障：該類故障綜合在硬軟件安全電路中。安全電路正a、傳動(dòng)系統(tǒng)故障：如主回路和控制回路電源故障；主電機(jī)過(guò)溫、堵2)先電氣制動(dòng)、后安全制動(dòng)故障：這類故障發(fā)生后，傳動(dòng)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行減速，當(dāng)速度降到爬行速度時(shí)會(huì)立即轉(zhuǎn)為緊急制動(dòng)。這類故障主要3)完成本次開(kāi)車后、不允許再次開(kāi)車故障：開(kāi)車前若出現(xiàn)這類故障，則次開(kāi)車，除非故障解除后。這類故障主要有主電機(jī)過(guò)溫報(bào)警；液壓站2.數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)由PLC2構(gòu)成，其位置檢測(cè)用的軸編碼器采完全替代傳統(tǒng)的機(jī)械式監(jiān)控器，具有可靠性高、功能強(qiáng)、調(diào)試方便等特*實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)以行程為自變量的速度給定，完成絞車位置控制。*自動(dòng)生成位置—速度包絡(luò)線曲線，完成絞車速度監(jiān)控。*能生成多個(gè)軟開(kāi)關(guān)點(diǎn)，參與控制和保護(hù)。*與提升控制系統(tǒng)PLC1輸出的位置信號(hào)和速度信號(hào)分別進(jìn)行比較，當(dāng)兩*形成軟件安全電路，并與其他安全電路相互冗余與閉鎖。*在提升控制系統(tǒng)PLC1故障時(shí)，能完成有關(guān)提升控制。3.應(yīng)急操作回路時(shí)，可以切換到相應(yīng)的應(yīng)急操作系統(tǒng)，完成應(yīng)急開(kāi)車，以盡量減少礦方五、提升信號(hào)系統(tǒng)(可選)6)有提升指令三位循環(huán)存貯的數(shù)字記憶。7)有備用信號(hào)提升指令數(shù)碼顯示。1)提升類別的漢字顯示2)急停的漢字顯示3)上、下井口提升指令的數(shù)碼顯示4)備用信號(hào)系統(tǒng)的提升信號(hào)顯示5)井口設(shè)施閉鎖狀態(tài)顯示3.提升信號(hào)系統(tǒng)的其他功能1)提升指令信號(hào)為轉(zhuǎn)發(fā)。2)檢修時(shí)，各種提升信號(hào)不受任何閉鎖的限制(急停和停止除外)。3)呼叫裝置：在上、下井口信號(hào)操作臺(tái)上，設(shè)有呼叫操作鈕，只作為信4)提升類別的選擇，由上井口信號(hào)操作臺(tái)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)完成。5)提升勾數(shù)記憶和提升指令三位存貯的清零由車房完成。6)急停信號(hào)上、下井口操作臺(tái)均有顯示，急停信號(hào)清除由車房完成。7)系統(tǒng)的擴(kuò)音通訊操作方式：車房一→上井口一→下井口，全線通話。8)使用人車提升時(shí)，人車信號(hào)可在提升任何地點(diǎn)向車房、上下井口發(fā)出急停和開(kāi)車信號(hào)并可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言通訊(由礦方另購(gòu))4.聲光兼?zhèn)涔δ?)語(yǔ)言告警裝置：當(dāng)發(fā)出提人信號(hào)時(shí)，語(yǔ)言告警，語(yǔ)言為“信號(hào)發(fā)出，注意安全",并有漢字顯示，聲音延時(shí)5-7秒停止，字保留，待發(fā)出停2)提升指令信號(hào)發(fā)出后，伴有與提升指令信號(hào)數(shù)碼相同步的自動(dòng)打點(diǎn)音3)急停時(shí)，伴有特殊音響，并延時(shí)5-7秒后，音響停止，"急"字保留。5.提升信號(hào)系統(tǒng)的