卷揚機變頻控制系統(tǒng)設(shè)計方案

 

    “卷揚機變頻操控系統(tǒng)”由一個操控臺和一個變頻柜(其中包括變頻調(diào)速器、泄放單元和泄放電阻等)組成，如圖1-1所示(圖中未畫出液壓站)。其中操控臺，液壓站和液壓抱閘裝置均為沿用原系統(tǒng)裝置。

 

    與原卷揚機系統(tǒng)相比，“卷揚機變頻操控系統(tǒng)”保護功能強大、安全系數(shù)高、可操作性好、體積小、重量輕、故障率低。輸出轉(zhuǎn)矩大、制動可靠、無級平滑調(diào)速、運行停機平穩(wěn)、對罐快速方便，并且由于功能配置簡潔合理，使用維護方便，工作安全可靠，大大降低了整個系統(tǒng)的購置成本和維修費用。

 

    在系統(tǒng)設(shè)計中，特別增加了多種保護措施，并且各層次、各環(huán)節(jié)的保護相互關(guān)聯(lián)，協(xié)同作用，使可靠性有了更大提高。系統(tǒng)可以自動監(jiān)測電網(wǎng)是否正常，當電網(wǎng)電壓過高或過低及缺相時系統(tǒng)可以發(fā)出報警信號并自動停止系統(tǒng)的運行。系統(tǒng)全程控制卷揚機的轉(zhuǎn)速，可以有效的防止失速或超速運行。具有電動機檢測功能，對電動機的相關(guān)參數(shù)進行自動檢測，確定電動機的轉(zhuǎn)矩提升、直流制動電壓、原始電阻等參數(shù)，可以更加有效的拖動電動機及對電動機實施有效的保護。具有電動機溫度檢測功能，當電動機由于長時間低速運行而溫度過高時，系統(tǒng)可以提前發(fā)出預(yù)警信號，當溫度繼續(xù)升高威脅電動機安全時，系統(tǒng)可以自動停止運行并報警。當系統(tǒng)運行時，會時刻檢測電動機電流，當電動機過流、相間短路或斷路及接地時，會自動停止以保護電動機。當卷揚機過卷時，系統(tǒng)自動停止卷揚機的運行，安全抱閘，并且只有反向的運行信號才可以開動卷揚機。系統(tǒng)可以與信號回路連鎖，只有當信號有允許開車指令時才可以開動卷揚機。到達減速點時，可以自動降低運行速度。增設(shè)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(fā)生故障時，系統(tǒng)自動輸出異常信號，控制系統(tǒng)安全抱閘。如果自動抱閘線路出現(xiàn)故障而不能準確執(zhí)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。

 

    主控制變頻器意外故障需要檢修時，有可能造成罐籠懸在井筒中，如果罐籠中有工作人員的話，會造成人員在井筒中長時間停留。為解決這一問題，系統(tǒng)設(shè)計有一套備用的小功率變頻拖動系統(tǒng)，通過減速機與主電機軸相連。當主控制變頻器故障時，系統(tǒng)可以切換到備用系統(tǒng)，以較慢的提升速度將人員提升到安全地帶，保障安全生產(chǎn)。

 

    變頻柜由變頻器、泄放單元、泄放電阻等組成。變頻器是通過改變電動機輸入電源的頻率來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的，因此調(diào)速范圍很寬，可以達到0~400HZ。頻率調(diào)節(jié)精度為0.01HZ，基本上實現(xiàn)了無級調(diào)速。泄放單元包括開關(guān)電源、電壓采樣與處理電路、脈沖信號發(fā)生與觸發(fā)電路、保護電路、IGBT驅(qū)動電路及IGBT功率模塊等。裝置外設(shè)調(diào)節(jié)旋紐，可用來調(diào)節(jié)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。當卷揚機處于重力下滑時，電動機處于發(fā)電狀態(tài)，由泄放單元和泄放電阻對再生能量進行吸收，從而對電機的轉(zhuǎn)速進行有效的控制

 

    針對本次礦山的實際情況，考慮到礦井將來需要延伸，電動機功率可能會加大，系統(tǒng)的主拖動變頻器選用132KW功率等級，將來可以拖動110KW電動機，備用拖動系統(tǒng)選用一臺18.5KW變頻器拖動一臺15KW六極異步電動機。系統(tǒng)共配有泄放單元三臺，與之配套的泄放電阻三組，泄放單元可以在主拖動及備用拖動系統(tǒng)之間切換。控制信號及保護信號的讀取與連鎖由一臺工業(yè)可編程序控制器PLC來完成，以提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。除具有聲光報警外，系統(tǒng)還可以選裝大屏幕LED顯示，實時顯示卷揚機的運行速度，罐籠深度等數(shù)據(jù)。

 

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    來源：賢集網(wǎng)

 

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