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西门子变频器在矿井提升机中的应用

矿井提升电机优越的制动性能的可以使提升机获得平稳、安全、可靠的制动运行状态,避免严重的机械磨损,防止较大的机械冲击,减少机械部分维修的工作量,延长提升机械的使用寿命。

随着矿井提升系统自动化,改善提升系统的性能,以及提高提升设备的提升能力等的要求,对矿井交流高压电机制动的要求也越来越高。传统的矿井提升机的制动,几乎都采用动力制动或低频发电机制动的方式,动力制动方式只能解决制动问题,不能较好地解决爬行问题,低频发电机虽然可以较好地解决上述问题,其整个控制系统比较复杂,使用的设备也比较多,给系统的维护和检修带来了一定的不便。

为此,我们根据矿井提升的实际使用要求,采用西门子S7-300 PLC.masterDrive系列变频器,模拟低频发电机系统的运行方式,采用特殊的软件编程,达到了在整个制动和爬行阶段,变频器的输出频率都保持不变,根据预先设置的制动曲线和实际的运行速度,直接控制变频器的输出电压,达到了理想的制动效果。采用该特殊软件的低频系统,也能在低频爬行时输出较高的电压,并且还兼顾脚踏、验绳等功能,完全满足了矿井提升机的要求。采用该特殊软件的低频变频系统,系统可靠,调试方便,维护和操作简单,具有极大的使用和推广价值。

该套系统中,变频器的输入信号有模拟电压输入、正转、反转信号输入、低频电压输出信号、低频爬行信号、脚踏信号输入以及故障复位输入。

系统控制方式为闭环控制方式,闭环控制应用在低频制动阶段,此时变频器的模拟输入信号为高压电机的模拟速度信号,正、反转信号之一闭合,低频电压输出信号闭合,其他信号断开。变频器将根据低频电压输出信号闭合瞬间,模拟电压输入信号的值折算为高压电机高压断开时的瞬间速度,以及预先设置的减速曲线斜率和制动时间,生成高压电机低频制动时的速度曲线,在保持频率不变的情况下,根据实际的速度反馈和生产的速度曲线,控制变频器的输出电压,达到良好的制动效果。

实际运行时,当提升机高压投入,根据提升机的运行方向输入正、反转运行信号,此时变频器根据面板设置的频率,输出所需的低频频率,低频电压输出处于“等待”状态,输出电压值为1V左右,同时变频器根据模拟电压的输入值,实时记录和监视高压电机的速度,当高压断开瞬间,低频输出信号输入,扬州西门子变频器将根据此瞬间记录的高压电机速度,生成高压电机低频制动到爬行速度的速度曲线,变频器输出端交流接触器将再延时0.5秒左右后闭合,变频器输出的低频电压开始接入高压电机。由于刚开始时变频器生成的制动曲线和电机的实际速度相差较小,变频器输出的电压也较低,制动反馈的能量也较小。同时外部的速度检测器也将根据提升机的实际速度,逐级切除高压电机转子上的电阻,确保具有足够的制动力矩。制动阶段,变频器将实时检测和监视高压电机的速度,根据所生成的制动曲线和实际速度之间的偏差,模拟低频发电机制动系统的运行状态,调节变频器输出的低频电压。

当高压电机的制动速度达到爬行速度时,爬行信号输入,变频器将根据预先设置的爬行电压,直接输出爬行所需低频电压。

脚踏制动和脚踏验绳方式时,变频器的低频频率也始终保持变频,低频输出电压将根据模拟电压输入值的大小成比例输出,达到所需的制动和爬行力矩。

公司为veichi伟创总代理、kinco步科核心代理,其他代理品牌有三菱、西门子、松下、欧姆龙、永宏、禾川、信捷、威纶、深圳显控。

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