礦井提升電機(jī)優(yōu)越的制動(dòng)性能的可以使提升機(jī)獲得平穩(wěn)、安全、可靠的制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài),避免嚴(yán)重的機(jī)械磨損,防止較大的機(jī)械沖擊,減少機(jī)械部分維修的工作量,延長提升機(jī)械的使用壽命。
隨著礦井提升系統(tǒng)自動(dòng)化,改善提升系統(tǒng)的性能,以及提高提升設(shè)備的提升能力等的要求,對礦井交流高壓電機(jī)制動(dòng)的要求也越來越高。傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)的制動(dòng),幾乎都采用動(dòng)力制動(dòng)或低頻發(fā)電機(jī)制動(dòng)的方式,動(dòng)力制動(dòng)方式只能解決制動(dòng)問題,不能較好地解決爬行問題,低頻發(fā)電機(jī)雖然可以較好地解決上述問題,其整個(gè)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,使用的設(shè)備也比較多,給系統(tǒng)的維護(hù)和檢修帶來了一定的不便。
為此,我們根據(jù)礦井提升的實(shí)際使用要求,采用西門子S7-300 PLC.masterDrive系列變頻器,模擬低頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行方式,采用特殊的軟件編程,達(dá)到了在整個(gè)制動(dòng)和爬行階段,變頻器的輸出頻率都保持不變,根據(jù)預(yù)先設(shè)置的制動(dòng)曲線和實(shí)際的運(yùn)行速度,直接控制變頻器的輸出電壓,達(dá)到了理想的制動(dòng)效果。采用該特殊軟件的低頻系統(tǒng),也能在低頻爬行時(shí)輸出較高的電壓,并且還兼顧腳踏、驗(yàn)繩等功能,完全滿足了礦井提升機(jī)的要求。采用該特殊軟件的低頻變頻系統(tǒng),系統(tǒng)可靠,調(diào)試方便,維護(hù)和操作簡單,具有極大的使用和推廣價(jià)值。
該套系統(tǒng)中,變頻器的輸入信號(hào)有模擬電壓輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)信號(hào)輸入、低頻電壓輸出信號(hào)、低頻爬行信號(hào)、腳踏信號(hào)輸入以及故障復(fù)位輸入。
系統(tǒng)控制方式為閉環(huán)控制方式,閉環(huán)控制應(yīng)用在低頻制動(dòng)階段,此時(shí)變頻器的模擬輸入信號(hào)為高壓電機(jī)的模擬速度信號(hào),正、反轉(zhuǎn)信號(hào)之一閉合,低頻電壓輸出信號(hào)閉合,其他信號(hào)斷開。變頻器將根據(jù)低頻電壓輸出信號(hào)閉合瞬間,模擬電壓輸入信號(hào)的值折算為高壓電機(jī)高壓斷開時(shí)的瞬間速度,以及預(yù)先設(shè)置的減速曲線斜率和制動(dòng)時(shí)間,生成高壓電機(jī)低頻制動(dòng)時(shí)的速度曲線,在保持頻率不變的情況下,根據(jù)實(shí)際的速度反饋和生產(chǎn)的速度曲線,控制變頻器的輸出電壓,達(dá)到良好的制動(dòng)效果。
實(shí)際運(yùn)行時(shí),當(dāng)提升機(jī)高壓投入,根據(jù)提升機(jī)的運(yùn)行方向輸入正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行信號(hào),此時(shí)變頻器根據(jù)面板設(shè)置的頻率,輸出所需的低頻頻率,低頻電壓輸出處于“等待”狀態(tài),輸出電壓值為1V左右,同時(shí)變頻器根據(jù)模擬電壓的輸入值,實(shí)時(shí)記錄和監(jiān)視高壓電機(jī)的速度,當(dāng)高壓斷開瞬間,低頻輸出信號(hào)輸入,揚(yáng)州西門子變頻器將根據(jù)此瞬間記錄的高壓電機(jī)速度,生成高壓電機(jī)低頻制動(dòng)到爬行速度的速度曲線,變頻器輸出端交流接觸器將再延時(shí)0.5秒左右后閉合,變頻器輸出的低頻電壓開始接入高壓電機(jī)。由于剛開始時(shí)變頻器生成的制動(dòng)曲線和電機(jī)的實(shí)際速度相差較小,變頻器輸出的電壓也較低,制動(dòng)反饋的能量也較小。同時(shí)外部的速度檢測器也將根據(jù)提升機(jī)的實(shí)際速度,逐級(jí)切除高壓電機(jī)轉(zhuǎn)子上的電阻,確保具有足夠的制動(dòng)力矩。制動(dòng)階段,變頻器將實(shí)時(shí)檢測和監(jiān)視高壓電機(jī)的速度,根據(jù)所生成的制動(dòng)曲線和實(shí)際速度之間的偏差,模擬低頻發(fā)電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),調(diào)節(jié)變頻器輸出的低頻電壓。
當(dāng)高壓電機(jī)的制動(dòng)速度達(dá)到爬行速度時(shí),爬行信號(hào)輸入,變頻器將根據(jù)預(yù)先設(shè)置的爬行電壓,直接輸出爬行所需低頻電壓。
腳踏制動(dòng)和腳踏驗(yàn)繩方式時(shí),變頻器的低頻頻率也始終保持變頻,低頻輸出電壓將根據(jù)模擬電壓輸入值的大小成比例輸出,達(dá)到所需的制動(dòng)和爬行力矩。
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