初研提升煤矿电气的方法

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1、全数字直流提升机电控系统主控系统

监控系统通过采集与主轴直联的旋转编码器信号、井筒开关信号及其余运行信号，对提升机行程、速度等重要参数进行监视，完成过卷、等速度段超速、减速段连续速度保护、定点速度保护等保护功能，起到主控系统、传动控制系统等保护的热冗余后备保护。液压制动控制系统是实现故障安全优先要求提升机系统的重要环节，完成工作制动和紧急制动等控制。根据制动控制原理不同，紧急制动应分为恒减速制动和恒力矩制动（二级制动）。前者是在制动过程中控制系统按减速度闭环调节液压制动系统的制动油压实现减速度不变的控制；而后者是根据预先设置的油压和时间进行紧急制动。恒力矩制动过程中减速度与实际负载的状态相关，适合负载基本恒定的主井提升系统；恒减速制动可依负载调整制动力，适合有人员提升的副井提升系统。井筒信号系统是提升机行程控制与保护的重要部分，分别在井筒中不同位置设置同步校正开关、定点速度检测开关和过卷开关等，以使控制系统获得提升容器在井筒中的确切位置，实现准确测量行程。数字控制技术与一般的提升机电控系统相比，在安全回路中增加了一套软件安全回路，即系统分别有硬件和软件两套安全回路，前者的回路由继电器系统实现，而后者的回路由主控系统的软件实现，主控系统的信号以继电器常开触电形式传入硬件安全回路中，因此，硬件安全回路是提升机电控系统中最终保护环节，其设计满足“故障安全优先系统”的设计要求，可以确保提升机的安全可靠运行。目前，全数字直流提升机在我国煤矿应用较为广泛。

2、全数字交—交变频提升机电控系统

某煤矿主要采用国内最大的40t箕斗，由2x3000kW双电机拖动。其电控系统是具有国际先进水平的大型、全数字交-交变频同步电机调速系统。在世纪初投入使用以来，运行稳定，性能良好，取得了较好的生产效率和经济效益。2.1提升机电控系统组成系统由整流变压器、励磁变压器、自动化控制计算机，主控PLC系统，闸控PLC系统、操作台，交—交变频全数字调速系统、装卸载站控制装置、液压站等电机系统构成。自动化控制计算机采用德国SIEMENS公司的SIMAllCS7系统PLC产品S7-400,通过口网与传动控制系统和装(卸)载站进行数据交换。主要由主控PLC系统、监控PLC系统、闸控PLC系统、操作台构成。交—交变频传动系统：(1)交—交变频同步电动机传动系统主回路接线如图1所示。交—交变频器由三台电网自然换流可逆三相桥式整流装置组成，采用逻辑无环流三相有中心点接线方式，由三台整流变压器供电，输出端采用星点连接。(2)交—交变频同步电动机控制系统，采用SIEMENS公司的SIMADYN-D多功能控制装置，与上位PLC实现通讯，完成提升机的行程控制和速度控制。交—交变频同步电机控制系统采用磁场定向矢量控制。其原理基于直流电机良好的转矩控制原理，将交流电机通过坐标变换等效为直流电机进行控制，实现与直流电机调速系统相同的调速性能。自动化控制PLC系统提升机系统的操作和控制一定要具有安全性及可靠性，本项目的自动化控制采用2套PLC系统(主控PLC系统和监控PLC系统)完成提升机的工艺控制；闸控PLC系统与ABB的抱闸控制装置共同实现制动功能；通过操作台控制提升机的运行。主控PLC控制系统(PLCI)。主控PLC控制系统采用SIEMENS公司SIMATICS7系统。主要完成提升过程逻辑控制和保护，完成重要故障的显示和报警，成对液压站的控制等功能。安全电路采用冗余结构，同时采用PLC与继电器两种并行控制。安全回路中串入主控PLC系统判定的系统故障，监控PLC系统判定的系统故障，确保系统的安全可靠性。按照故障性质，有不同形式的停车方式：紧急停车、事故停车。若出现故障，不可开车，故障解除后，经复位后才可使安全回路正常。拖动系统的行程控制矿井提升机在工艺上是在两定点之间运行，控制系统的控制效果体现在对位置(行程)的控制上。提升机的安全性也要求电控系统具有性能优良、安全可靠的行程控制。本系统采用位置闭环控制技术以确保提升箕斗在预定地点准确停车。拖动系统的行程控制功能具有以下几个特点：根据设定的速度限幅、加速度、减速度和加速度导数为调节器形成给定曲线，所以，是最优时间运行。通过三个积分器，行程控制功能包产生理想的行程控制设定曲线。在手柄操作方式下，速度、加速度、减速度和加速度导数被限定在设定的限定值内，能够确保在任何操作方式下，提升机能可靠、安全运行。同时，行程控制功能包在不连接机械时也能够对行程控制进行测试。

作者：孙敏黑单位：龙江煤炭职业技术学院