毕业设计---提升机电控系统设计

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1、 毕 业 设 计（论文） （说 明 书） 题 目：提升机电控系统设计 姓 名： 编 号： 年 月 日 第 2 页 摘摘 要要 我国国民经济发展突飞猛进，工业在国民经济中占有很重要的地位，它不仅全面地影 响国民经济其他部门的发展，同时也极大地影响人民的物质与文化生活水平地提高，影响 整个社会的进步。 设计本课题是对已学知识的整理和进一步的理解、认识、学习和掌握发矿用提升机部 分设计的基本方法，培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。工 业的迅速发展，对提升机的设计提出了更高的要求，更需要我们提高自己的专业知识及技 能水平。 第 3 页 目录目录 第 1 章 绪论 1 1.1 国

2、内外提升电控研究 . 1 1.2 课题研究的目的和意义 3 1.3 本论文承担的任务 . 4 第 2 章 矿井提升机的组成及分类 . 6 2.1 矿井提升机的组成及分类 6 第 3 章 矿井提升机的制动装置及安全装置 . 9 3.1 矿井提升机的制动装置 9 3.2 矿井提升机的安全保护装置 10 第 4 章 提升机调速控制系统硬件实现 . 11 4.1 提升机电控系统总体结构 11 4.2 提升机电控系统变频器选择 12 4.3 变频控制部分设计 13 第 5 章 提升机调速控制系统软件实现 .20 5.1 矿井提升机中 S 型速度曲线建模及实现 .20 结 论 30 致 谢 31 参考文献

3、.32 第 1 页 第 1 章 绪论 1.1 1.1 国内外提升国内外提升电控电控研究研究 近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互促 进，相互提高。起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来出现了直流慢速 电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。上世纪七十年代西门子发明矢量控制的 交一直一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到 来。 1981 年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国 Monopol 矿问世， 1988 年由 MAVGHH 和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国 Romberg矿

4、诞生了， 这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。在提升机机械和电气传 动技术飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日 新月异。早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。上世纪八 十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和 PLC 的应用，使提升机自动化 水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。 特别要强调的是，此时期在国外一著名的提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM 都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又 有了新的提高

5、。 就在国外科学技术突飞猛进发展的时候，我国提升机电控系统很长时间都处于落后的 状况。直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数还是转子回路串金属电 阻的交流调速系统，设备陈旧、技术落后。国产提升机安全性、可靠性差，在关键部位 上下两井口减速区段没有配套的有效的速度监视装置，就提升机控制技术而言，依然是陈 旧的，和国外相比，我们存在很大的差距。 矿井提升系统的类型很多，按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度 分:竖井和斜井;按提升容器分:箕斗提升、笼提升、矿车提升;按提升类分:单绳缠绕式和多绳 摩擦式等。我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。我国的矿井与世

6、界上 矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井提升高度较浅，煤矿用提升机较多，其他 第 2 页 矿(如金属矿、非金属矿)则较少。因此在 20 世纪 60 年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较 多。 目前我国提升机 90%以上均采用交流绕线式异步电动机的拖动方式，其电控系统用于 单绳缠绕式提升机的有 TKD 系列，多绳磨擦式提升机的有 JKM、幻 J 系列。这几种提升机 通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行起动和调速。串电阻调速是一种恒转矩调速方 法转子功率的损耗随着串入的电阻的增大而增大。尽管转子串电阻调速方法很不经济，低 速特性也很软，稳定性差，但是由于这种调速方法比较简单易行，起动转矩较大在拖动起 重机等中、小容量的绕线式异步电动机中仍然应用广泛。 20 世纪 80 年代，我国从瑞典、西德等国引进 20 多套晶闸管直流电动机控制系统。 直流电动机传动有两种电控系统，一种为直流发电机直流电动机机组，另一种为晶闸管 直流电动机系统。我国自己生产的晶闸管直流电动机控制系统应用于 20 世纪 90 年代。 这种控制系统的