基于ACS6000C的大功率交交变频技术在矿井提升机控制系统中的设计与实现

摘要

本文以济宁三号煤矿副井提升机电控系统改造为研究对象，分析了大功率交交变频调速方式系统，并结合矿井提升机运行的特点，研究了大功率同步电动机交交变频调速系统的控制及相关技术。其具体的研究内容包括以下几点: (1)针对副井提升机电控系统，对大功率交交变频调速系统的数字控制单元进行了全面介绍，深入的分析了系统的应用可行性，介绍了副井提升机电控系统的系统设计、全数字交交变频调节控制单元及主控、行程监控控制以及闸控单元，并分析其各部分的功能特点，并通过实践证明了该系统控制精度高、运行稳定性强、高可靠性。 (2)对交交变频提升机的结构组成及控制方法深入地进行了研究，建立了交交变频提升机模型，同时对提升机多个工况的控制方式进行了详细地分析。 (3)对未来变频设备发展趋势做出作者的分析。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 交交变频器的发展现状

1．3 矿井提升机对电气控制系统的要求及现状

1．3．1 矿井提升机电控装置要求

1．3．2 矿井提升电气控制的现状

1．3．3 改造前系统存在的问题

1．3．4 原电机基本参数

1．4 本文的主要内容

第二章 交交变频数字控制系统技术方案

2．1 引言

2．2 提升机交交变频主传动系统技术方案

2．2．1 定子变流器

2．2．2 励磁变流器

2．3 提升控制系统技术方案

2．3．1 提升控制PLC系统配置

2．3．2 提升控制PLC系统功能

2．3．3 继电器安全回路，辅助继电器和闸控

2．3．4 提升机系统设备的监视

2．3．5 速度给定与反馈

2．3．6 数字测速及双重超速保护

2．3．7 双重过卷保护

2．3．8 尾绳保护监测

2．3．9 滑绳保护

2．3．10 位置保护

2．3．11 紧急操车

2．3．12 其他保护和联锁

2．4 提升行程监控系统技术方案

2．4 行程监控PLC系统功能

2．5 人-机接口系统(显示操作站)／工程师站改造方案

2．5．1 系统配置

2．5．2 功能描述

2．6 控制网络通信系统技术方案

2．7 本章小结

第三章 交交变频提升机控制原理

3．1 引言

3．2 交交变频提升机主控部分设计

3．2．1 安全回路

3．2．3 闭锁回路

3．3 交交变频提升机传动控制系统设计

3．3．1 力矩预置功能

3．3．2 提升机的位置和速度计算

3．3．3 矢量控制技术

3．4 交交变频提升机行程控制系统设计

3．5 交交变频提升机井筒信号系统设计

3．6 交交变频提升机制动系统设计

3．6．1 制动系统保护原理

3．6．2 提升机正常启停时阀门动作顺序

3．6．3 紧急制动阀门动作顺序

3．6．4 制动控制系统紧急制动实验曲线汇总

3．7 常见制动控制系统故障汇总

3．7．1 V16阀故障分析

3．7．2 V132阀故障分析

3．8 本章小结

第四章 交交变频数字控制系统在矿井提升机电控系统中的应用

4．1 引言

4．2 系统设计

4．3 电控系统各项功能实现

4．3．1 行程控制

4．3．2 制动控制

4．3．3 静力矩预控制

4．4 系统通讯

4．5 改造后系统运行情况

4．6 本章小结

第五章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢