加速阶段采用附加电阻调速,效果较好;在减速阶段,在调速过程不够理想;当减速阶段形成制动状态时,调速性能却十分满意。 2、 主要缺点:调速利用了附加电阻,增大了附加电能损失;实现自动化有一定困难。
我国矿井地面提升机,大容量交流电动机→YR系列,YRZ系列三相绕线转子异步电动机;中等容量交流电动机→JRQ系列,JR系列三相相绕转子异步电动机;井下提升机为了防潮→封闭型结构或加强绝椽的交流电动机;采区上、下山绞车及高沼气矿井→采用JBR系列绕线转子防爆异步电动机。 二、 直流他励电动机拖动
直流他励电动机拖动装置是利用改变直流电动机外供电压的方法来调速的,调速性能好,且与负荷大、小及正、负无关。在低速爬行阶段,运行情况十分理想。由于电动机转速几乎与负载无关,因此容易实现自动化。
矿井地面提升直流电动机常采用ZD、ZJD系列。按电枢直径尺寸的大小,划分为大型和中型。直径超过?1000mm为大型,直径在?423mm-?1000mm的为中型。对于控硅供电的直流电动机,则采用专用电动机。
直流他励电动拖动装置的变流设备分为
(1)、发电机—电动机(F—D)系统:若采用F—D系统时,还需增设两个略大于主电动机容量相同的大型电动机。即直流发电机和拖动它的交流同步电动机。此外还需要没有励磁机。
由于设备费用高、占用提升机房面积大,存在能耗大、运行效率低,
维护困难、可靠性低、技术落后等缺点。因此,近年来已被逐渐淘汰。
(2)、晶闸管—电动机(SCR——D):随着设备质量以及自动化程度的提高,正在得到广泛使用。 三、 交流同步电动机拖动
交流同步电动机与直流他励电动机相比,具有制造简单、造价低、电动机效率高、维修简单、噪声小等特点。交流同步电机采用晶闸管交-交变频供电,由计算机控制。可实现主井箕斗提升自动化和副井罐笼提升自动化。
第二节 提升机的电气制动系统
一、 电气制动系统的类型和特点
电动机可以把电能转化为动能。即输入为电能,输出为动能,交直流电动机又有其可逆作用,也可以把动能转化为电能,此时的电动机就变为发电机运行。输出电能的大小完全由输入的动能补偿。因此,电动机此时的运行就起到了制动作用。
(1) 发电制动,电动机运行时由于受外力驱动,当转速超过某一临界转速时,输出由正转矩变为负转矩,电动机变为发电机运行,发出的电能送回电网,电机机运转起到制动作用。矿井提升机重载下放全速运行时,运行不会超速就是发电制动作用。
(2) 动力制动,又称为能耗制动。把电动机定子绕组输入给直流电流,则定子建设静止磁场,当转子在外力驱动下转动时,转子绕组同静止磁场产生相对运动,转子绕组便产生电势,通过外回路电阻产生的电流又建立了动磁场,转子动磁场同静磁场相互作用产生的制动称为动力制动。
(3) 反接制动。为了使电动机快速停车或逆转,将电动机电源从电网上拉下来,再接入同原运转方向相反的电源,使电动机产生负转矩为反接制动。
(4) 变频和低频发电制动。采用变频和低频发电电源的拖动系统,可以以发电制动的方式实现电气制动。 二、 动力制动装置 1、 动力制动装置的类型
常用的动力制动装置有:KZG—3型三相晶闸管动力制动柜、KZG—2型单相晶闸管动力制动柜和动力制动电动机—直流发电机组三种。
(1)KZG-3型三相晶闸管动力制动柜,其主回路为三相桥式半控整流电路,采用磁放大器综合放大信号的单闭环晶闸管动力制动系统。
(2)KZG-2型单相晶闸管动力制动柜,其主回路为单相桥式半控整流电路,采用脚踏自整角机输出和磁放器综合比较信号控制的单闭环晶闸管动力制动系统。
(3)动力制动电动机—直流发电机组,用低压感应电动机拖动直流他激发电机的机组,为主电动机提供制动电流,直流输出的大小通过调节他激磁电流控制。 2、晶闸管动力制动系统的特点。
晶闸管动力制动系统与直接发电机组相比有以下特点:
(1) 系统有良好的静态特性,可以缩短爬行时间,增加提升能力。 (2) 效率高,节约电能,占地小。
(3) 无旋转部分,无振动,无噪声。 (4) 故障率低,维修量小。
因此,近年来动力制动机组已逐渐被晶闸管动力制动系统所取代。KZG-3型晶闸管动力制动柜由主回路和触发回路两部分组成。主回路为直接接受电于380V交流电源的三相半控整电路。 三、 微机拖动装置
主井提升容器采用能自动卸载的箕计,当箕计接近终点时需要自动减速,并能稳定地进入曲轨完成自动卸载的低速爬行程序。 在直流拖动系统中,不需要微机拖动装置,在交流拖动系统中的主井提升中则应有微机拖动装置。
在没有微机拖动装置的交流拖动系统中,需要借助低速继电器的反复动作,使主电动机间隙启动和停止去完成低爬行,速度不够稳定,还浪费电能。大型的箕斗提升机一般采用微机拖动装置,保证稳定的爬行和停机,并且在对井筒、钢线绳进行检查时,也可以使用微机拖动装置实现低速稳定运行的操作。
常用的微机拖动装置是用一台容量小于主电动机十几倍的低压电动机和减速机,通过气囊离合器与主电动机轴结合后,带动提升机低速运行。气囊离合器是需要压缩空气来操作离合的。 四、 低频制动
低频拖动不需要增加机械设备,利用低频3-5HZ交流电源直接送入主电动机,使其低速运行。因为交流感应电动机的转速是与频率成正比的,所以只要有低频电源装置便可实现低频拖动。
(1) 低频发电机组。由一台交流电动机带动一台低频发电机。
(2) 晶闸管交直交变频装置。这是一种利用硅整流器将工频交流
电源变为直流电源,再用晶闸管将直流电源变成需要低频交流电流的变频装置。
(3) 晶闸管交—交变频装置。它是用晶闸管元件构成的,将交流
工频电源直接变成低频电源供提升主电动机使用的变频装置。 在低频电源实现低速爬行过程中,当电动机转速高于由低频电源产生的同步转速时,还可以获得低频发电制动的效果。
第三节 提升机的拖动控制系统
一、 电气控制系统的组成
我国常用的交流拖动电气控制系统有:与KJ型提升机配套的KKX型电气控制系统;与JK型提升机配套用TKD-A型电气控制系统。滚筒直径为1.6m以下的提升机,多采用KGJ,鼓型控制器线路和磁力站加速接触器控制线路。多绳摩擦式提升机的电气控制系统有JKMK / J或JKMK / J-A型控制系统等。 1、 提升机电气控制系统的组成及作用如下: (1) 主电动机。提升机的原动力。
(2) 高压开关柜。双电源进线,能实现过电流和欠电压跳闸保
护。
(3) 高压换向器。用做主电动机通电、断电和换向。 (4) 动力制动接触器或低频电源接触器。作为投入动力制动电
源或低频制动电源之用。
(5) 磁力站,对交流绕线式异步电动机的启动、制动、停车、
换向进行控制,并具有提升机必要的电气保护和联锁装置。