基于PLC的PMLSM提升系统控制装置的设计

介绍了分段式永磁直线同步电机提升系统的工作原理。针对该系统的特点,设计出了以工控机和可编程控制器为核心的永磁直线同步电动机(PMLSM)驱动的无绳提升系统的控制装置,给出了其控制系统的结构,并利用组态软件设计开发了提升系统的监控软件。实验运行表明,该方案设计合理、运行灵活、可靠性高。     

永磁直线同步电动机垂直运输控制系统设计

在运行距离远、推力要求大的提升系统,从经济、供电以及功率因数等方面考虑,应采用分段式永磁直线同步电动机,这是对传统旋转电机提升系统的重大变革。然而,分段式垂直运动永磁直线同步电动机在运行时的失步和机械震荡等问题,一直困扰着设汁者和使用者。由于垂直运动永磁直线同步电动机在结构上、控制机理上均与旋转电机以及水平运动直线电机不同,     

永磁内装式提升机在正令煤业提升中的应用

为探究永磁内装式提升机的节能高效性,以正令煤业副斜井提升系统选型为背景,依据井筒及提升参数,采用设备选型手册中有关提升机和电动机的规定进行计算,确定选用JKN-3.5×2.5P永磁内装式提升机,配套6kV、710kW永磁同步电机;并通过提升系统图、提升系统运动学、动力学进行系统分析,结果满足提升要求。重点对提升系统年耗电进行计算,对比传统提升机分析得出:提升机型号、电机功率、提升速度及提升工况相同时,永磁内装式提升机较传统提升机具有电机等效容量和年耗电降低约9%、节能高效性较好,系统变位质量较小、运行安全可靠性较高等特点。     

永磁驱动技术及其在矿山装备领域的应用现状

矿山装备多运行在重载、潮湿、隔爆等极端工况环境下,传统的矿山装备驱动系统通常采用交流异步电机驱动技术,为实现矿山的连续化生产,设备经常运行在低效工作区间,智能化程度低,存在着严重的电能浪费。随着电力电子技术与现代电气传动控制技术的发展,永磁驱动技术作为一种利用高效永磁同步电机驱动负载的绿色智能化驱动技术,已经在电动汽车、轨道运输与自动化生产等多个领域得到了应用,但目前在矿山装备领域的应用相对较少,具有广阔发展前景。首先,通过与传统的交流与直流电机对比,介绍了永磁驱动最常用的3种电机：永磁同步电机、永磁无刷直流电机、永磁直线电机的结构特点及应用现状;其次,根据矿山装备运行工况特点,对永磁电机常用的3种变频调速技术进行了分析比较,突出了永磁驱动技术应用于矿山装备领域的优越性。在此基础上,着重分析了永磁驱动技术在矿山采掘装备、矿井运输装备、矿井提升装备上的应用和研究现状,指出针对采掘装备截割部与刮板输送机所处的重载、突变负载等需要低转速大转矩运行的工况,可发展永磁半直驱系统;针对带式输送机所处重载工况和输送带摩擦传动特点,可应用“永磁直驱+永磁张紧”的全永磁智能型驱动系统;为适应超深矿井提升...     

永磁同步电机在深井钻机绞车提升系统中的应用与分析

绞车作为深井钻机提升系统的主要动力设备,其设计的先进性对钻机整体的性能、效率及成本控制均有着重要意义。目前国内外普遍采用异步变频电动机和齿轮减速箱作为绞车传动装置,该机构存在低速（恒压、恒速钻进）不稳定、结构复杂、维护工作量大、能耗成本高等问题。本文在现有钻机提升动力设计技术的基础上,提出了一种永磁同步电机在深井钻机绞车提升系统中的设计方案及其应用案例。根据永磁同步电机自身特点设计了一种无减速箱的双电机直驱系统,基于矢量闭环控制技术设计了相应的电控系统,在实际施工现场对其典型运行特性进行了测试分析,与同井场、同型号传统电动钻机的能耗对比分析表明,永磁同步电机绞车具有结构更为简单、维护及能耗成本更低的特点。     

散装矿物气力提升及主要参数的设计

一、概述从当前国内外对矿用提升装置的研究和应用的情况来看,可以把矿用提升分为两人类,即有绳提升和无绳提升。在无绳提升中,矿用气力提升(又称矿用风动提升)是一种比较富有生命力的提升形式,也是提升领域中一个正在研究和发展的新课题。从研究和应用的形式来分,可以把矿用气力提升归纳为以下几种:     

带式输送机驱动系统智能化改造研究

为实现带式输送机高效运行，并提升输送机智能化程度、降低能耗，提出用永磁智能驱动系统对原有驱动系统进行改造。文章对永磁智能驱动结构及性能进行分析，并依据东翼大巷现场情况给出改造方案。现场应用后，智能直驱系统运行平稳，可满足重载启动及原煤运输需要，同时系统结构简单、可靠性强及智能化程度高，可明显降低后续带式输送机电能、维护及保养等费用。     

矿井提升机新技术的应用研究及展望

矿井提升机是矿山机电液技术一体化的固定设备,其技术创新在持续升级.简述了矿井提升机永磁电动机传动、新型电液制动技术、无人值守控制新技术的工作原理及应用现状,展望了无绳矿井提升机的应用研究,分析了矿井提升机技术发展的新趋势,为矿井提升机新技术的应用研究指明了方向.     

下世纪的矿井提升设想

现有矿井提升设备已不适应更深矿层的开采，本文展示了无绳提升设备的构想并讨论了一些方案。     

永磁电机技术在皮带机驱动系统改造中的应用

介绍了永磁电机技术在煤矿皮带运输机上的应用,闸述了永磁电机的结构、运行原理及相对传统电机的优势,分析了原皮带机驱动系统存在的问题。应用永磁电机技术对皮带机驱动系统进行改造,为企业带来极大的安全经济效益。     

煤矿提升机制动系统电控装置设计

为了确保矿井安全提升，设计了煤矿提升机制动系统电控装置。基于液压制动特性，研究了电控装置硬件和软件系统，硬件方面主要分析了传感器装置、人机交互界面、恒减速制动控制卡、PLC和电源的选型和设计；软件方面主要研究了系统状态显示和故障处理功能流程、安全制动功能流程及人机界面的主界面设计。研究为确保煤矿提升机制动系统安全可靠运行提供了技术支持。     

SIEMENS 6RA70直流传动装置在异步电动机动力制动中的应用

以山西汾西矿业集团公司贺西矿、两渡矿交流提升机TKD-A电控系统改造为背景,介绍SIEMENS6RA70直流传动装置结合S7-300PLC实现异步电动机动力制动的控制原理之关键参数的设置和软件流程。     

基于西门子S7-300和WinCC的立井副提升信号系统

矿井副提升系统主要负担矸石、材料、人员、设备和大件等的提升任务,确保其安全性和稳定性是维护矿井安全的重要部分。副井提升系统以抗干扰能力强的西门子PLC作为主控制器,对副井的操车系统和信号系统进行实时控制和监测;应用西门子监控组态软件WinCC设计HMI对系统实时在线监控,及时反馈提升系统运行情况。     

斜井提升自动监测捕车吸能装置的设计

在煤矿的生产系统中,矸石提升、材料及设备运输绝大部分要通过斜井提升来完成。捕车吸能装置对煤矿斜井提升来说是一种较先进、经济实用和可靠性较高的安全装置,介绍斜井提升自动监测捕车吸能装置的设计。     

基于LabVIEW的矿井提升机监测系统

运用虚拟仪器开发平台LabVIEW,结合提升机监测装置和传感器,开发了一套基于LabVIEW的矿井提升机监测系统。详细介绍了系统的硬件构成和软件设计,实现了对提升机闸瓦间隙、提升速度、电动机电流、液压站油压等参数的动态图形和模拟仪表显示、故障点报警,以及各运行参数和状态的数据存储、参数评估等功能。     

主井装卸载系统的自动化改造

以PLC可编程控制器为核心,以称重传感器为基础,通过软件逻辑控制,对主井提升系统进行技术改造,将装卸载参数传输给提升机电控系统,实现提升机的全自动运行。完成改造后,提升效率明显提高。     

单绳缠绕式提升机主轴装置疲劳应力分析研究

对单绳缠绕式提升机主轴装置进行了受力分析与计算,建立了有限元分析模型,得到提升开始和提升终了工况下的应力与变形,同时推出了提升终了阶段的疲劳应力值,全部满足设计使用要求;通过分析易疲劳点的应力更有利于对主轴装置的设计与后期的运行维护。     

基于双极矩阵变换器的矿用异步电机的设计

介绍了矩阵变换器(MC)的直接、间接控制算法,建立了MC间接调制控制策略的仿真模型,在外围电路中,通过数字信号处理器DSP完成SVPWM算法,并生成6路PWM控制信号,通过复杂可编程逻辑控制器件CPLD实现PWM脉冲的译码处理和四步换流的逻辑运算,仿真结果证明该方案提高了提升系统的功率因数,具有一定的可行性。     

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。     

单轨吊钻锚一体机悬挂总成设计

单轨吊钻锚一体机悬挂总成是集行走装置、驱动-制动装置、电控悬挂装置及吊运装置于一体的综合悬挂机构。根据单轨吊钻锚一体机对悬挂装置的承重、爬坡角度、转弯半径、制动距离、牵引力及吊装能力等要求,设计出了符合使用要求的各模块化机构。通过对各个功能模块接口的合理设置,使悬挂总成可满足整机行走及吊装功能,且巷道适应性强。通过对该机构多个不同功能部件的研究,为煤矿巷道单轨运输系统提供了相关设计经验。