矿山斜井提升机变频调速系统设计毕业设计

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1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 题目： 矿山斜井提升机变频调速系统设计 学院： 班级： 姓名： 指导教师： 职称： 完成日期： 年 月 日 本科毕业设计本科毕业设计(论文论文)选题审批表选题审批表 学院：煤炭工程学院 系别：电气工程系 专业(专业方向)：自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 所选题目名称：矿山斜井提升机变频调速系统设计 选题性质:( )A.理论研究 ( )B.应用研究 ( )C.应用理论 ( )D. 产品设计 ( )E.工程技术开发 ( )F.软件开发与应用 ( )G.其它 选题的目的和意义： 国内大多数矿井提升机使用的交流绕线式电机转子串电阻调速控制， 这种调速 系统

2、主要缺陷有以下几点：技术落后、故障率高、维护工作量大、控制性能差、能 源浪费严重。 因此采用变频调速系统， 不仅符合国家转变发展观念， 创新发展模式， 提高发展质量的要求，而且促进了煤炭工业的清洁、安全及可持续发展。 本课题是对中小型煤矿副斜井提升机变频调速系统的设计。 将变频器与可编程控制 器（PLC）相结合，应用于矿山的实际生产中，并且充分考虑到保护系统的使用环 境。这样的设计极大地提高了系统的可靠性，与老式的串电阻调速系统相比，在更 安全的范围内为矿山生产安全高效的进行提供了保障。 指导教师意见： 签字： 年 月 日 学院意见： 签字： 年 月 日 备注： 本科毕业本科毕业设计设计(论文

3、论文)开题报告及任务书开题报告及任务书 学院：煤炭工程学院 系别：电气工程系 专业(专业方向)：自动化 论文题目 矿山斜井提升机变频调速系统设计 学生姓名 学号 指导教师 职称 一、研究目的(选题的意义和预期应用价值) 矿井提升机是煤矿生产过程中的重要设备，提升机能否安全、可靠地运行直接 关系到企业的生产状况和经济效益。电气控制方式在很大程度上决定了提升机能 否实现安全、平稳、可靠地起动制动运行，能否避免较大的机械冲击和严重的机 械磨损，能否减少机械部分维修的工作量、延长提升机械的使用寿命。在广泛考 察现行的变频调速方案后，本文将变频器和可编程控制器应用于调速系统中来控 制提升机，实现了对提升

4、机的恒加速和恒减速控制，消除了转子串电阻所造成的 能耗，具有程序设计简单和控制可靠性高的优点。本文从解决实际矿井提升系统 中存在的问题出发，对传统的调速方案进行了控制方式的数字化改造，提高了控 制精度，加强了系统稳定性，降低了成本。 二、 与本课题相关的国内外研究现状， 预计可能有所突破和创新的方面(文献综述) 矿井提升装置是采矿业的重要设备， 随着科学技术的不断进步和矿井生产现代 化要求的不断提高，人们对提升机工作特性的认识进一步深化，提升设备及拖动 控制系统也逐步趋于完善，各种新技术、新工艺也正逐步应用于矿井提升设备中。 特别是微电子技术、仿真技术在提升机控制中的应用已经成为必然的发展方向

5、。 三、分析研究的可能性、基本条件及能否取得实质性进展(方案论证) 针对串电阻调速系统存在的这些问题， 本文通过采用变频器和可编程控制器对 传统的调速方案进行了控制方式的数字化改造，降低了成本，提高了控制精度， 加强了系统稳定性。变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速和恒减速控制， 能很好地防止提升机过卷和过放事故的发生；变频器的调速控制还可以实现电动 机的软启动，消除了转子串电阻所造成的能耗，具有十分明显的节能效果；变频 器调速控制不仅电路简单，而且还克服了接触器、电阻器、绕线电机电刷等容易 损坏的缺点，从而降低了故障和事故的发生。因此，变频器在提升机调速系统中 具有十分广阔的应用前景。 四

6、、课题研究的主要方法、策略和步骤 本设计的任务是矿山斜井提升机变频调速系统的设计，通过学习、图书馆查 资料、现场调研、网络查询等方式，熟悉了矿井提升机的生产工艺，对提升机的 主要机电设备和变频调速系统的硬件设备进行了选择，主要有提升容器的选择、 钢丝绳的选择、 提升机和天轮的选择、 电动机的选择、 变频器的选择、 PLC 的选择， 并绘制出提升机的安装总图，计算出提升系统在各阶段的速度和加速度以及动力 学的相关数据。同时对提升机电控系统的软件进行了设计，最后提出了必要的系 统防干扰措施。 通过对矿山斜井提升机变频调速系统的设计，对提升机的变频调速系统有了 较为深刻的认识，再综合现场调研、指导老师的讲解，运用相关机器和机构的功 能和工作原理，了解生产过程中对设计的要求和需要解决的问题，拟定一套合理 的设计方案。 五、研究进度安排 2 月 20 日3