午啪啪夜福利无码亚洲,亚洲欧美suv精品,欧洲尺码日本尺码专线美国,老狼影院成年女人大片

1、一、 前 言湖南寶山鉛鋅銀礦副井卷揚機提升設備采用繞線電機串電阻調速。這套裝置存在著很多缺陷，例如故障率高、維護費用高、運行效率低、噪音大，制約生產發展等。為了提高生產裝備技術水平，提高生產能力，針對現副井，提出了改造要求，由長沙海特電子自控科技有限公司和煙臺惠豐電子有限公司作出卷揚機變頻操控系統方案。變頻調速是目前交流異步電動機最理想的調速方式，它模擬直流電機的調速方法，并考慮了電動機動態性能要求，具有無級調速、響應迅速、運行平穩、控制靈活等特點，廣泛應用于各個領域。“卷揚機變頻操控系統”由變頻柜、泄放單元、泄放電阻、操控臺等組成，整套系統體積小、重量輕、操作使用方便可靠，并且完全沿用礦山設2、備的操作習慣。事實上，單從系統外觀上看，新系統比原系統就有很大的優越性：原系統共有四個電控柜或電阻柜和一個操控臺，而“卷揚機變頻操控系統”只有一個變頻控制柜和一個操控臺。副井卷揚機電機為115KW，考慮到負載的特殊性和系統可靠性注1：所使用電機為10級，其負載動態變化較大，因此選配的變頻器必須具有足夠的裕量。，在設計中，“卷揚機變頻操控系統”選用了160KW變頻器，泄放單元和泄放電阻的作用主要是泄放電機所產生的再生能量。變頻系統本身帶有軟制動，為了安全起見，繼續應用了原系統的液壓抱閘裝置，作為安全保障。變頻調速器是通過改變電動機輸入電源的頻率來調節電機轉速的，因此調速范圍很寬，可以達到04003、HZ。頻率調節精度為0.01HZ，基本上實現了無級調速。所以，采用變頻器后，電機可以實現真正意義上的軟啟動和平滑調速。并且，變頻器提高了輸入電源的功率因數，在基頻以下為恒轉矩輸出，輸出功率隨轉速變化，因此具有很好的節電效果。另一方面，變頻器還可通過軟件，很方便地改變輸出轉矩（即調整轉矩補償曲線）和加減速時間、目標頻率、上下限頻率等。它還具有強大的兼容功能，通過微型鍵盤終端調用內部功能，并根據使用要求進行功能組合、參數設置（修改）和動態調速。通常，變頻器可通過鍵盤操作，也可通過端子排控制，還可通過PLC進行多段速度控制。外控信號可以是電壓，也可以是電流，還可通過編碼器進行數字控制。“卷揚機變頻操4、控系統”的創新點之一就是在卷揚機系統中采用了泄放單元，該裝置包括開關電源、電壓采樣與處理電路、脈沖信號發生與觸發電路、保護電路、IGBT驅動電路及IGBT功率模塊等。裝置外設調節旋紐，可用來調節泄放的閥值電壓和泄放速度。裝置分別與變頻器和泄放電阻連接。其中泄放電阻的大小直接影響泄放速度。“卷揚機變頻操控系統”的另一技術創新點就是在變頻器內部設置了“PLC”功能，從而可以靈活控制液壓抱閘裝置，使之完成放開、抱閘和適度抱閘等不同操作功能。此處，液壓抱閘裝置為原系統所用，其機械可靠性早已得到證實。操控臺在外觀上保持了原來風格，但內部控制系統和外部指示均為全新設計。操作繼續沿用以前習慣，主令開關手柄改5、為無級調速手柄，用于動態調速。另外，加設了“緊急制動”按鈕和“非常制動”按鈕，以提高制動的可靠性。一般地，當變頻器發生故障時，系統自動輸出異常信號，控制系統安全抱閘。如果自動抱閘線路出現故障而不能準確執行功能時，操作“緊急制動”按鈕可以緊急制動；如果“緊急制動”功能也失效，則可起用“非常制動”，按下該按鈕，即可切斷接觸器線圈的控制電源，直接啟動抱閘裝置，從而達到最可靠的制動。總之，“卷揚機變頻操控系統”具有很高的技術含量和很好的技術優勢，這主要體現在：1. 實現了電動機的軟啟動。2. 實現了無級平滑調速，可在靜態或動態任意調整電機轉速。3. 運行平穩，無轉差沖擊，延長了機械系統的使用壽命。4.6、 響應迅速，控制靈活，便于實現集中控制和系統集成。5. 集信號處理、運行控制、電子制動、機械制動、安全保護為一體，提高了設備的整體功能。6. 操作直觀簡便，駕馭輕松自如。7. 節能率高。該系統于2002年4月首次在金蟾山金礦安裝調試，同期經過礦旗兩級驗收，并正式投入使用，到鑒定之日已經安全無故障運行至今。二、 原卷揚提升機系統簡介原卷揚機系統主要由主軸裝置、減速機、繞線式電機、盤形閘、液壓站、深度指示器、天輪、配重、井架、電源柜、加速控制柜、動力制動柜、電阻柜等組成。該系統在我國各礦區被普遍采用。該礦卷揚提升機是關鍵的采礦設備，對安全性要求特別高，而對設備的效率、操作性以及自動化程度幾乎沒有要7、求。一般地，一種證明安全可靠的設備在礦山使用后，是輕易不會更換和改造的。原卷揚機系統就是這樣，幾十年來被普遍使用，原卷揚系統迫切需要改造。然而，原系統由于技術落后、輔助環節多、故障點多，其動態性能差、調速不平穩，并且經常發生諸如電阻燒毀、接觸器燒毀、可控硅損壞等問題，給生產和維護帶來很大困難。據礦主管領導和操作工介紹，該套系統故障率和維修費用都很高，更重要的是由于經常維修，影響正常生產，給企業造成很大損失。1. 原卷揚機系統概述原卷揚機系統的工作原理是通過改變電動機正反轉來實現罐籠上升與下降，而速度的改變則靠改變串入繞線式電機轉子的電阻來實現的。其優點主要表現在機械抱閘制動方面。該抱閘裝置控制8、方便，在長期使用中性能穩定，安全性很高。這套系統的缺點也是明顯的，主要表現在系統組成復雜，體積龐大、操作復雜、故障率較高。從實際系統中我們可以清楚地看到，各單元、各元件之間的連線達數百條；電阻器頻繁燒毀，電機銅頭、刷架、電刷等經常出現故障等。另外，由于控制系統繁瑣，給檢修維護帶來很大困難，也是該系統的主要缺點之一。從系統運行情況，我們不難看出，原卷揚機系統為有級調速，動態速度變化不平穩、調速范圍小，對罐難度很大，操作不易掌握，尤其是運行不穩增加了設備磨損。另一方面，當系統低速運行時，電機的轉差率大，相應的轉差功率完全轉化為熱量消耗掉。所以，該系統只是一種低效率、高消耗的調速裝置。我們知道，對于9、交流電機調速來說，改變電源電壓、電源頻率或電機的極對數均可改變電機轉速。而對于原系統，電機極數和施加于定子側的電源頻率均不變，因此，電機的同步轉速也不變，所謂調速，實際是通過串聯電阻改變定子繞組上的電壓，這就使電氣傳動的穩態調速精度大大降低；同時，由于串入電機轉子回路的電阻阻值不能無級變化，所以無法實現平滑調速。我們還應注意的一點是原系統即使在再生能量回饋狀態下仍然消耗大量的電網電能，例如，空罐上升時，電機處于發電狀態，所產生的再生電能全部消耗在電阻上，并且由于系統處于制動狀態，串入的電阻同樣消耗大量的電能。這就是該系統的致命缺點之一。2. 原卷揚機系統組成圖21 原卷揚機系統示意簡圖該系統包10、括卷揚機、罐籠、配重、主動電機、油泵站、液壓機械抱閘裝置、電源柜、加速控制柜、電阻柜、動力制動柜、操控臺等，如圖21所示。其中，液壓機械抱閘裝置在失電狀態下處于完全抱緊（制動）狀態注1：抱閘裝置設有2對摩擦片，分別夾緊卷揚機的法蘭盤，通常情況下由于彈簧作用而處于夾緊狀態。當電磁閥打開時，高壓液體推動油缸，抵消彈簧的夾緊力，使摩擦減小，從而使抱閘的夾緊力減小，制動減弱。當高壓油完全進入油缸而產生最大推動力時，抱閘完全釋放，即系統處于自由狀態。，旋轉操縱桿，控制自整角機（即旋轉變壓器）兩軸的轉角差，從而改變自整角機輸出電壓。此電壓經整流后加在電磁閥上調節油路上電磁控制閥的開啟程度，并由此控制抱閘力11、的大小。當操縱桿推到最大（約直流20V）時，抱閘完全放開（即盤閘處于自由狀態）；當操縱桿推到某一位置（約DC7V）時，系統處于臨界制動狀態注2：此處20V和7V均為對原系統實測而得。3. 原卷揚機系統工作原理如圖21所示，卷揚機通過鋼絲繩分別承吊罐籠和配重，配重約1.2T，空罐籠約0.4T，礦井深400m多。罐籠上升的時候，配重處于下降過程，二者運行方向永遠相反。通常，罐籠下降時不載重物（有時承載工具或工人），而在提升罐籠時，罐籠裝載物體（有時是空罐籠）。也就是說，配重上升時電機負載較大（空罐籠），配重下降時電機負載較小（載重罐籠）。但有時配重下降時，所提升的罐籠也未裝載重物，因此，電機處于很12、強的發電狀態。圖中所示機械抱閘在前文已做簡要說明。卷揚機系統控制罐籠升降，在響應各中段信號后，還應準確對罐。因此，電機轉速必須可調節、制動必須可靠、起動必須迅速平穩。而原系統除了制動外，其他各項均不理想。系統的動力配置注1 ：此處為原卷揚機系統的配置。為一臺115KW的10級繞線轉子串級調速交流異步電動機，有級調速，即通過主令開關改變轉子回路串入不同數值可調電阻，從而獲得電機的不同機械特性，從而改變電機轉速，這種調速方式簡單，曾被廣泛應用。4. 原卷揚機系統優缺點原系統的優點主要表現在機械抱閘（制動）方面。該抱閘裝置設計巧妙，可靠性高，在長期使用中性能穩定、反映靈敏，并且操作簡單，便于連接系統13、。而原系統采用的調速方式比較落后，整個電源、控制系統包括三個大型低壓電器柜和一個電阻柜，控制相當復雜，發生故障的環節較多。況且，可控硅斬波環節本身的故障率就很高，增加了系統維護的壓力。另外，控制系統復雜、檢修困難、維修成本高、調速范圍小、調速不平穩。從節能方面考慮，卷揚機系統屬于恒轉矩性質負載，罐籠低速運行時，電機轉差功率大，而這些轉差功率全部轉化為熱量消耗掉了。所以原調速方式屬于低效率調速方式，能耗大，低速運行時能量消耗在電阻上；由于電機極對數與施加于其定子側的電壓頻率都不變，所以電機的同步轉速或理想空載轉速也不變，這樣電機的機械特性是一族通過理想空載轉速點的特性，調速時機械特性隨著轉子回路14、電阻的增大而變軟，大大降低了電氣傳動的穩態調速精度；由于串入電機轉子回路的附加電阻級數（即不能無級變化）受限，無法實現平穩調速；空罐上升時電機處于發電狀態，此時同樣消耗能量。這些都是該系統存在的致命缺陷。三、 副井變頻卷揚操控系統卷揚機變頻操控系統采用交流電機變頻調速器作為調速單元，操控臺重新設計（操作方式保持原習慣），終極制動仍沿用原系統的盤閘制動。整個系統簡潔明了、連接方便，可控性非常好。圖31 卷揚機操控系統框圖1. 卷揚機變頻操控系統組成寶山鉛鋅銀礦副井選用電機115KW繞線式異步電動機，考慮卷揚機負載的特殊性，以及對原系統性能分析，故選用160KW通用變頻器（型號為F1000-16015、0T3），附件為能耗制動單元，包括泄放控制單元（型號：BU01-0405）及泄放電阻（阻值約6，功率為30KW），主要作用是消耗空放重物時產生的再生能量，另外液壓系統、抱閘制動系統選用原系統，設計新的操控臺，操控臺沿用操作者傳統習慣布局。圖32 操控臺采用變頻器控制后，整個電控系統連線十分簡單，系統包括一個變頻柜、一臺泄放控制單元柜、一個泄放電阻柜和一個操控臺，與原系統相比，體積和重量大幅度減小，而且接線非常簡單，如圖31所示。圖32位操控臺外形，右手為調速手柄，左手柄為制動手柄。面板設置有電鎖、“緊急制動”按鈕、“非常制動”按鈕、控制鍵盤等，操作使用簡單直觀。變頻柜、制動單元柜、泄放電阻柜等16、按照IP40標準設計，考慮了防腐防潮等不良環境。泄放單元面板上的調節按鈕可用來調節泄放速度，指示燈分別指示電源和工作狀態。上述三個柜子都為立式結構，其功能完全按照工作需要設計。2. 使用變頻器控制的卷揚機系統方案通過對原卷揚機系統的分析和采用變頻器控制卷揚機的模擬試驗，我們提出如圖34所示的實用性方案。該方案尤其在安全性方面采取了多重保護，在軟制動（泄放制動）基礎上將原系統使用的液壓抱閘裝置作為主要制動手段，并對其進行自動抱閘、適度抱閘和完全抱閘等操作，使系統在工作的全過程均有安全保障。3. 方案簡介4. 圖34中液壓系統和機械抱閘裝置（包括油泵站、電動閥、管道、抱閘機構及控制電路等）均為原系17、統所用，這樣做主要是為保證卷揚機系統的安全性。泄放單元采用與變頻器逆變單元功率模塊同規格的開關件，以保證系統有足夠的泄放容量；而泄放電阻則采用6/30KW無感電阻，以保證系統有足夠的泄放速度。操縱臺做了重新設計，操作習慣仍舊保持原來風格。主令開關手柄改為無級調速手柄，用于動態調速，另加設了緊急制動按鈕；當變頻器發生故障注1：主要指變頻器內部的過壓、過載、過流、過熱、缺相等正常保護。時，系統自動輸出異常信號，控制系統完全抱閘，如果自動抱閘線路出現故障而不能準確執行功能時，操作該按鈕可以緊急制動；如果緊急制動也失效時，還有一級保護，即“非常制動”。按下“非常制動”按鈕即斷開圖34 變頻操控系統方案18、及原理框圖接觸器線圈供電，從而切斷機械抱閘系統的電源，達到最可靠的制動。同時接觸器輔助常閉觸點短接BX、CM，變頻器自由停車無輸出。此處，刀閘“B”只是功能表征，實際采用接觸器實現。自動抱閘和緊急制動抱閘時，操縱臺面板上的“抱閘指示”燈亮，給出燈光信號。此時，若系統未確實制動，可進行“非常制動”。常開觸點J4為控制抱閘回路的總開關，所畫變壓器實際上是自整角控制電機，旋轉制動手柄改變兩軸之間相位角，次級輸出電壓從0V到最大電壓之間發生變化，經整流、限流電阻限流后加到電磁閥上，從而改變抱閘力的大小。當電機處于發電狀態下，當泄放制動單元開始工作時J3繼電器閉合，經電阻串聯分壓后加到電磁閥上，使系統適19、度抱閘，增加一定的阻力減緩下降速度，這只用于“空罐下配重”期間以及變頻器減速時間短時減速。當然，泄放阻尼開關置于“關”位置可取消該功能。“&1”只表示一種邏輯關系，其輸出用來控制繼電器J4的線圈，起到自動制動的作用。“&2”的輸出用來啟動弱阻尼電路，即控制J3繼電器的線圈。為避免對變頻器、泄放制動單元造成干擾，有關信號控制線均采用光電隔離器件隔離。操控臺電源加裝高性能電源濾波器，控制板采用高電壓（12V）電源同樣是為了提高系統抗干擾能力。啟動時當變頻器輸出小于某一頻率F0（例如2HZ，此頻率值可調），抱閘系統繼續抱緊。因為變頻器在啟動時輸出轉矩較小，不足以克服重力，否則就會遭成罐體下掉。操控臺20、配有電鎖，當操作者離崗時鎖定的同時切斷電源，避免其它非操作人員誤操作。圖35 操作手柄電路原理調速手柄實際上控制著電位器“W”中間抽頭位置，手柄在不同位置輸出不同電壓，假設在中間位置時表示“0”位置，即VW2.5V時電機不運行，實際留有0.2V死區。2.5V5V對應變頻器正轉050HZ運行頻率，輸出頻率隨電壓升高而增大，2.5V0V對應變頻器反轉050HZ運行頻率，輸出頻率隨電壓減小而增大。CPU應作不同處理。變頻器跳保護、變頻器停車時，CPU立即停止發送PWM波，切斷了變頻器對電機能量繼續傳送，停車過程只有動能轉換為熱能，能實現T6S左右迅速停車。1. 泄放阻尼控制電路泄放制動單元部分電路如21、下圖所示，P、N是變頻器直流母線電壓，取自變頻器外接端子，當電機處于發電狀態，P、N兩端之間電壓必定升高，當高于某一設定值時，IC1B輸出低電平，控制泄放單元工作；VR3設置電壓比VR2設置電壓高一檔次，當PN端電壓特別高（有可能泄放單元消耗能量不足于抵消發電能量，PN端電壓繼續升高），高于某一值時，IC1A的1腳輸出低電平，光耦PC2關斷，泄放單元不再工作，從而保護泄放單元（此種情況下變頻器跳“OE”保護）。也就是說：V1ViV2時，T1的E腳為低電平，PC1、T1導通。在原來回路中串入光耦PC5、PC6，PC5、PC6導通，分別控制操控臺泄放指示燈和液壓系統自動適度抱閘。PC1導通時，U122、A（4093）的XF信號變為高電平，與“555”產生的振蕩信號“與非”后驅動功率模塊間歇導通，以避免泄放模塊因連續工作發熱而燒毀。圖43 泄放單元原理圖四、 變頻改造后效果分析我們在該礦安裝調試卷揚機變頻操控系統后，對現場各環節包括“對罐堵轉”、“緊急制動”、“載重運行”、“吊配重”、“空罐下配重”。可以達到以下效果。1. 對罐、堵轉罐籠內部底面上鋪設了軌道，必須與地面上或井下各個中斷的軌道對接吻合良好，才能順利將礦車推出罐籠。這就是說，在罐籠上升到各中斷附近時電機必須迅速由高速變換到低速，到位時立即停車。這要求變頻器減速時間短，大約6S時能夠滿足要求，此時有可能出現泄放，系統適度抱閘正好滿足23、要求。調速手柄調到中間零位時或反向過零時變頻器采用自由停車方式，不再輸出功率，抱閘系統立即抱閘且對變頻器沒有任何沖擊。空罐對罐、重罐對罐均工作正常。原系統工作時，主要靠機械制動減速運行，既損耗閘片注1：機械抱閘裝置中的摩擦片。，又消耗電能。F1000-1600T3變頻器具有較好的低速轉矩性能，在各種負載下均可很好地超低速運行。在最大載重下注2：此處最大載重是指配重重量，這比實際負載重量要大。，電機可在2HZ時均勻平穩地運行。如果在3HZ時啟動抱閘，使電機堵轉，此時電機的堵轉電流應小于37A；這比原系統的堵轉電流小許多倍。2. 緊急制動、非常制動緊急制動、非常制動一般發生在運行中突然停電、事故等24、非正常情況下，但這卻是系統安全的最重要指標。試驗中，將變頻器全速運行，然后分別按“非常制動”、“緊急制動”按鈕。這樣可以模擬變頻器發生故障或產生保護信號時的緊急制動，同時也模擬了運行中出現其他意想不到情況需要緊急剎車的特殊案例。由于變頻器的停車方式設置為自由停車，因此在自由停車后對高速運行的電機實施緊急制動絲毫不影響變頻器，即變頻器不會受到任何損壞。實際應用中，緊急制動、非常制動性能均可靠、效果良好。3. 載重運行在罐籠內裝載額定重物，從井下向上吊運。在此過程中，通過變頻器動態地任意改變電機運行速度，卷揚機工作狀態良好，變速過程平穩、調速范圍寬，并且操作簡單、節省電能。4. 吊配重吊配重是指將25、配重下到井底，空罐籠處于井上，然后將配重從井底吊到井上。無任何問題。5. 空罐下配重如果配重處于井上位置，位于井底的罐籠不裝載任何重物，此時要將空罐籠提上，即將配重下到井下，則由于重力加速度的影響，電機會處于強發電狀態注1：此時配重與罐籠自重的重量差（約0.6T）實為卷揚機系統承受的最大負載，該重量產生很大的勢能，通過卷揚機轉化為動能，再通過電機轉化為電能。原系統在這個過程中需要全額電功率輸入，并配合機械抱閘制動，消耗電能同重載時幾乎一樣。采用變頻器控制全速運行，在整個過程中可看到泄放指示燈出現閃亮，表明電動機發出電經模塊續流二極管整流后加到直流母線上，造成母線電壓升高，泄放單元開始工作。試驗26、時分別將“泄放阻尼”開關置于“開”、“關”位置，系統工作均正常。“泄放阻尼”開關打開并出現泄放時，可明顯看到運動速度放緩，表明阻尼在起作用。6. 結果分析從以上試驗結果來看：（1）空罐上升（空罐下配重）期間變頻器輸入電流幾乎為零，此期間系統不消耗電網能量；輸出電流不為零，此電流為電機發電電流倒灌入變頻器。（2）重罐下降期間變頻器輸入電流只有23A左右，此時重罐重量同配重重量相近，幾乎不消耗能量。（3）在同一運行過程中，低頻（低速）時變頻器輸入電流小，高頻（高速）時變頻器輸入電流大。說明低速運行時可達到節電目的。綜合以上所述，采用卷揚機變頻操控系統后，在電機處于發電狀態時，系統反饋能量可通過泄放單元泄放掉。總之，在工作全過程，系統或者不消耗電能，或者節能運行，平均節電率實測可達30%以上。