礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)選型手冊(cè)

1、礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)選型手冊(cè)礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)選型手冊(cè)沈陽(yáng)遠(yuǎn)大電力電子科技有限公司 企業(yè)實(shí)力企業(yè)實(shí)力 沈陽(yáng)遠(yuǎn)大電力電子科技有限公司隸屬于沈陽(yáng)遠(yuǎn)大集團(tuán)，沈陽(yáng)遠(yuǎn)大集團(tuán)中國(guó)建筑外裝飾行業(yè)的跨國(guó)龍頭企業(yè)。在建筑幕墻、門(mén)窗領(lǐng)域，沈陽(yáng)遠(yuǎn)大已排名世界第一，獲得28個(gè)國(guó)家建筑最高獎(jiǎng)魯班獎(jiǎng)及其他200多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。 沈陽(yáng)遠(yuǎn)大電力電子科技有限公司隸屬于沈陽(yáng)遠(yuǎn)大企業(yè)集團(tuán)科技電工集團(tuán),從事高低壓電氣傳動(dòng)產(chǎn)品成套設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售以及服務(wù)的大型專業(yè)化企業(yè)。黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人多次蒞臨遠(yuǎn)大視察黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人多次蒞臨遠(yuǎn)大視察指導(dǎo)指導(dǎo), ,得到黨的關(guān)懷和認(rèn)可得到黨的關(guān)懷和認(rèn)可. .現(xiàn)代化的遠(yuǎn)大廠區(qū). 技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì) 擁有以清華大學(xué)

2、畢業(yè)、資深行業(yè)背景的核心技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，采用歐洲先進(jìn)的電氣傳動(dòng)技術(shù)平臺(tái)，北京建有電力電子研發(fā)中心。公司在引進(jìn)消化歐洲先進(jìn)電氣傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，擁有完整的電氣傳動(dòng)產(chǎn)品線和豐富的行業(yè)系統(tǒng)解決方案。 生產(chǎn)與質(zhì)量生產(chǎn)與質(zhì)量 完善的技術(shù)管理體制、科學(xué)的工藝加工體系、嚴(yán)格的產(chǎn)品檢測(cè)手段，精益求精的生產(chǎn)控制過(guò)程，使得遠(yuǎn)大的電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量得到強(qiáng)有力的保證。 維保與服務(wù)維保與服務(wù) 專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)、高效的操作管理、務(wù)實(shí)的監(jiān)察機(jī)制和堅(jiān)定不移地執(zhí)行“自檢、互檢、專檢”的三檢制度。努力提供完善的服務(wù)；面向國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)，向用戶提供100%滿意的產(chǎn)品。 ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證整潔的生產(chǎn)車間發(fā)明專利 礦井提升機(jī)礦井

3、提升機(jī)簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述 礦井提升機(jī)是一種安裝在地面，借助于鋼絲繩帶動(dòng)提升容器沿井筒或斜坡道運(yùn)行的提升機(jī)械，主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動(dòng)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測(cè)速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，是連接井下和地面的重要裝置，擔(dān)負(fù)著物料、人員等的提升運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)等，是礦井生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著生產(chǎn)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步的要求，礦井提升電控自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化發(fā)展。單繩纏繞式礦井提升機(jī)多繩纏繞式礦井提升機(jī)礦井提升機(jī)變頻調(diào)速原理 根據(jù)電機(jī)學(xué)知道，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式分別為： 可見(jiàn)，如能連續(xù)改變電動(dòng)機(jī)輸入電源的頻率，就能改變電動(dòng)機(jī)的速度。 提升機(jī)變頻調(diào)速

4、系統(tǒng)主要由變頻器、行程控制能耗制動(dòng)和抱閘制動(dòng)等組成，如右圖 所示。變頻器主要對(duì)提升機(jī)升降實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速；行程控制主要對(duì)提升機(jī)變速、停車和制動(dòng)進(jìn)行精確的行程控制；操作控制主要完成提升機(jī)的提升、啟動(dòng)、下降啟動(dòng)、故障復(fù)位及緊急制動(dòng)等操作控制；能耗和抱閘制動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)提升機(jī)停車控制。 礦井提升機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)典型的位能性、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。頻繁啟停，正反轉(zhuǎn)交替運(yùn)行，恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)。負(fù)載變化大，運(yùn)行工況復(fù)雜，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。提升工藝要求電控系統(tǒng)的加減速度平穩(wěn)。根據(jù)安全規(guī)程，對(duì)礦井提升機(jī)的加、減速度都有一定的限制。調(diào)速性能平滑，范圍寬，精度高，恒轉(zhuǎn)矩低速爬行時(shí)需求速度平穩(wěn)。快速精準(zhǔn)停車。礦井提升機(jī)能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行

5、，解決能量回饋，電氣減速或重物下放時(shí)變頻器將再生電能送向電網(wǎng)。系統(tǒng)保護(hù)齊全，安全可靠，符合煤礦安全規(guī)程要求。典型的運(yùn)行時(shí)序圖給定提升速度圖礦井提升機(jī)工況特點(diǎn) 礦井有害氣體最高允許濃度右表規(guī)定。 當(dāng)拔高度超過(guò)1000m時(shí)，需要考慮到空氣冷卻作用和介電強(qiáng)度的下降，選用的電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)制造廠和用戶的協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)或使用。 礦井中的風(fēng)流速度應(yīng)符合右表要求。 安裝在空氣溫度040、相對(duì)濕度不大于85%（環(huán)境溫度為205時(shí)） ，海拔高度不超過(guò)1000m的機(jī)房?jī)?nèi), 應(yīng)能防止液體浸入電器內(nèi)部，無(wú)劇烈震動(dòng)、顛簸, 無(wú)腐蝕性氣體的環(huán)境中工作。 安裝地基處允許的振動(dòng)條件：振動(dòng)頻率范圍為10150Hz時(shí)，最大振動(dòng)加速度

6、不應(yīng)超過(guò)5m/s2。 對(duì)于垂直安裝的設(shè)備，安裝斜度不超過(guò)5%。名稱最高允許濃度（%）一氧化碳CO0.0024氧化氮（換算成NO2）0.00025二氧化硫SO20.0005硫化氫H2S0.00066氨NH30.004井巷名稱允許風(fēng)速（m/s）最低最高無(wú)設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐 15專為升降物料的井筒 12風(fēng)橋 10升降人員和物料的井筒 8主要進(jìn)、回風(fēng)巷 8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷0.256采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其他通風(fēng)人行巷道0.15 轉(zhuǎn)子回路串電阻提升系統(tǒng)這種方案的優(yōu)點(diǎn)是它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)容易、操作方便，設(shè)備初建造價(jià)低廉是目前我國(guó)中小型

7、礦井的主流提升設(shè)備；缺點(diǎn)調(diào)速不穩(wěn)，耗電量大，故障率高，有失控區(qū)，轉(zhuǎn)矩及電流波動(dòng)大，系統(tǒng)沖擊強(qiáng)，系統(tǒng)運(yùn)行效率低。礦井提升機(jī)三種調(diào)速方案直流調(diào)速提升系統(tǒng) 這種方案的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，電動(dòng)狀態(tài)與制動(dòng)狀態(tài)的切換是快速平滑的，能較好地滿足四象限平滑調(diào)速的要求，通常采用速度閉環(huán)控制調(diào)速精度也比較高，無(wú)功沖擊小，功率因數(shù)高，而且還可向電網(wǎng)提供超前無(wú)功功率，以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 缺點(diǎn)是運(yùn)行效率較低，占地面積大，噪聲大，維護(hù)工作量大，耗費(fèi)金屬量大等。交流拖動(dòng)提升系統(tǒng) 這種方案控制性能優(yōu)良、能連續(xù)調(diào)速、轉(zhuǎn)矩特性好、運(yùn)行效率高、單機(jī)容量大、體積小、系統(tǒng)慣量小和維護(hù)成本低。 缺點(diǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，用到的新技術(shù)、新器件多

8、，對(duì)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的管理和維護(hù)技術(shù)人員的技術(shù)水平要求較高。礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)概述 在傳動(dòng)領(lǐng)域，旋轉(zhuǎn)電機(jī)依然是主要的傳動(dòng)設(shè)備。系統(tǒng)節(jié)能、自動(dòng)化的要求。交流電機(jī)的控制水平大幅度提高，在越來(lái)越多的領(lǐng)域在取代直流電機(jī)。變頻器、電機(jī)成為一個(gè)傳動(dòng)控制小系統(tǒng)，將被越來(lái)越重視。 我公司根據(jù)多年變頻器、電機(jī)制造經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)交流電機(jī)變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了大量的優(yōu)化設(shè)計(jì)，專注解決變頻器+電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶來(lái)問(wèn)題，力爭(zhēng)使變頻器+電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能最優(yōu)化運(yùn)行，降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障率，保證變頻器+電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)20年的設(shè)計(jì)使用壽命。變頻器方面注重解決以下問(wèn)題1. 電動(dòng)機(jī)的效率和溫升問(wèn)題：變頻器產(chǎn)生的

9、諧波電壓和電流，會(huì)令電機(jī)產(chǎn)生定子銅耗，轉(zhuǎn)子銅耗，鐵耗和附件損耗，電機(jī)工作在非正弦電源下，溫升也會(huì)增加10%-20%。 2. 電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度問(wèn)題：很多變頻器采用PWM控制，載波頻率一般在幾千到十幾千赫茲，電機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，另外PWM產(chǎn)生的矩形斬波沖擊會(huì)影響電機(jī)對(duì)地絕緣。 3. 諧波電磁噪聲和震動(dòng)：變頻電源中產(chǎn)生的各次時(shí)間諧波與電機(jī)的固有空間諧波相互干擾，形成電磁激振力，電磁激振力和電機(jī)固有頻率接近產(chǎn)生共振，加大噪聲。 4. 電動(dòng)機(jī)對(duì)頻繁起動(dòng)和制動(dòng)的適應(yīng)能力：變頻器供電，電機(jī)可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流方式啟動(dòng)，并可快速制動(dòng)，但其機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)受循環(huán)交變力作用加速老化

10、。 5. 低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問(wèn)題：電源頻率較低時(shí)，高次諧波引起損耗很大，另外電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速三次方成比例減小，低俗冷卻狀況變壞，溫升急劇增加。 6. 軸電流的影響：當(dāng)高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用是，軸電流將大為增加，導(dǎo)致軸承損壞，所以一定要采用絕緣措施。 7. 轉(zhuǎn)矩：一般電機(jī)由變頻器供電時(shí)，轉(zhuǎn)矩會(huì)有所降低，系數(shù)約為0.8-1。電機(jī)方面注重解決以下問(wèn)題：1. 熱裕度要大，采用強(qiáng)迫風(fēng)冷。2. 長(zhǎng)期運(yùn)行在10%轉(zhuǎn)速以下，軸承性能要確認(rèn)。3. 宜采用與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)的冷卻方式。4. 機(jī)械方面要考慮，提高最大轉(zhuǎn)矩，宜采用特殊的高溫潤(rùn)滑脂。 5. 防止機(jī)械振動(dòng)，速度傳感器需電氣絕緣。6. 盡可能的

11、減小定子和轉(zhuǎn)子電阻，適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)的電感，電動(dòng)機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)。7. 絕緣等級(jí)，一般為F級(jí)或更高，加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝絕緣強(qiáng)度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。8. 對(duì)電機(jī)的振動(dòng)、噪聲問(wèn)題，要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開(kāi)與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象，防止軸電流措施，對(duì)容量超過(guò)160KW電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣措施。 礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)1. 無(wú)級(jí)調(diào)速 2. 啟動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 3. 調(diào)速精度高 4. 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制 5. 效率高 6. 節(jié)能型調(diào)速7. 設(shè)備具有高可靠性、安全性8. 提高運(yùn)行性能； 9. 一體化設(shè)計(jì)產(chǎn)品降低用戶成本 礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)配置

12、圖礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)配置圖 礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)配置礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)配置表表序號(hào)名稱型號(hào)/規(guī)格數(shù)量備注1高壓開(kāi)關(guān)柜1臺(tái)真空斷路器電動(dòng)操作、五防、微機(jī)綜保2整流變壓器1臺(tái)干式，帶溫控器，風(fēng)機(jī)3提升變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻控制器，帶回饋制動(dòng)單元，額定功率1套四象限運(yùn)行，與主控PLC通訊，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化控制4PLC程控柜主控PLC1臺(tái)含液壓站控制5網(wǎng)絡(luò)化操作臺(tái)組合桌式1臺(tái)含輔控PLC6上位監(jiān)控系統(tǒng)P4工控機(jī)+19英寸TFT+A4激光打印機(jī)1套臺(tái)灣研華工控7軸編碼器LF-102.4BM+聯(lián)軸節(jié)2套高精度堅(jiān)固型8信號(hào)采集屏蔽電纜RVVP（T）21組數(shù)字模擬量信號(hào)采集9散 件含接近開(kāi)關(guān)、壓力傳感器等1組10全數(shù)字

13、閘瓦磨損開(kāi)關(guān)ZT-II1套含檢測(cè)傳感器11尾繩保護(hù)開(kāi)關(guān)WSB-II1套含傳感器及機(jī)構(gòu)12柜-柜間、柜-臺(tái)間控制電纜1.5mm21套其它電纜甲方自備YDTN1A1K0A6D123456789公司統(tǒng)一名稱公司統(tǒng)一名稱T=通用場(chǎng)合 應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合R=高可靠性場(chǎng)合N=三電平功率單元產(chǎn)品系列產(chǎn)品系列 第一代產(chǎn)品第一代產(chǎn)品冷卻方式冷卻方式 A=空冷空冷 W=水冷水冷額定容量（額定容量（kVA）過(guò)載等級(jí)過(guò)載等級(jí)A=110% B=120% C=150% D=180%E=200% F=225% G=250%電壓等級(jí)（電壓等級(jí)（kV） 整流方式整流方式注：該命名規(guī)則中的具體數(shù)值是以研發(fā)樣機(jī)為例，實(shí)際數(shù)值以用戶采

14、購(gòu)實(shí)際設(shè)備為準(zhǔn)注：該命名規(guī)則中的具體數(shù)值是以研發(fā)樣機(jī)為例，實(shí)際數(shù)值以用戶采購(gòu)實(shí)際設(shè)備為準(zhǔn) 礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)選型表礦井提升機(jī)電機(jī)系統(tǒng)選型表各種規(guī)格提升機(jī)系列變頻器命名規(guī)則各種規(guī)格礦井提升機(jī)變頻器和電機(jī)選型與外形尺寸詳見(jiàn)下表：YDL1A XXX 0.69A（0.69kV系列）序號(hào)序號(hào)變頻器型號(hào)變頻器型號(hào)參考適配電機(jī)功率參考適配電機(jī)功率寬（寬（W）mm深（深（D）mm高（高（H）mm重量重量kg1YDL1A105KENNN55kW/0.69kV250290755522130KENNN75kW/0.69kV2603201000883170KENNN90kW/0.69kV260320100096420

15、0KENNN132kW/0.69kV40054011601035260KENNN160kW/0.69kV40054011601336320KENNN200kW/0.69kV40054011601507390KENNN250kW/0.69kV40054011601508480KENNN315kW/0.69kV40054011601839521KENNN355kW/0.69kV400540116018310640KENNN400kW/0.69kV1200600200028611780KENNN500kW/0.69kV1200600200038012960KENNN630kW/0.69kV12006

16、002000446YDTH1A XXX E6A（6kV系列）序號(hào)序號(hào)變頻器型號(hào)變頻器型號(hào)參考適配電機(jī)功率參考適配電機(jī)功率寬（寬（W）mm深（深（D）mm高（高（H）mm重量重量kg1YDTH1A280E6A220kW/6kV42001200220039002400E6A315kW/6kV42001200220043003500E6A400kW/6kV43501200220043004800E6A630kW/6kV435012002200550051250X6D1000kW/6kV490012002200600061800X6D1400kW/6kV4900120022008100注：1.本選型表中尺寸及重量均為變頻器本體，不含旁路柜等其它選件。 2.設(shè)備尺寸及重量?jī)H供參考，如有變動(dòng)，恕不另行通知。YDTH1A XXX E10A（10kV系列）序號(hào)序號(hào)變頻器型號(hào)變頻器型號(hào)參考適配電機(jī)