无触点调速系统.doc

摘要目前，我国煤井所采用的调速系统大都为传统有触点交流调速系统，动作时容易产生电器火花，井下瓦斯遇到火花具有爆炸的可能性，会直接威胁到矿井和工人们的安全。为了解决这一问题，使用无触点交流调速系统取代传统有触点的交流调速系统是避免电器火花的有效措施。 关键词无触点调速系统；煤矿；措施 中图分类号TH215 文献标识码A 文章编号1007-9599 （2013） 01-0151-02 随着工业的飞速发展，我们国家对能源的需求也越来越大。由于我国的石油和天然气储存量少，煤炭资源一直占据着主导地位。这就要求煤炭生产企业在生产技术和生产工艺上不断进行技术革新，从而保证井下的安全生产。 煤矿井下的环境很复杂。当煤尘和瓦斯遇到电气火花便具有爆炸的可能，这直接威胁到矿井和工人们的安全。为解决这一问题，使用无触点交流调速系统取代传统交流调速系统是避免电器火花的有效措施。 1 交流调速的现状 下面根据交流调速系统在国内外的发展和使用情况，介绍一下几种交流调速的特点及优劣。 1.1 绕线转子异步电动机转子回路串金属电阻调速系统。转子串、切电阻的传统交流调速系统操作很简单，所以曾被广泛应用。它调速时能耗很大，属于转子功率消耗型调速，技术落后。除此之外，这种系统还存在很多问题，它是有级调速系统，设备运行不平稳，会在提升时对人产生冲击。在增速和减速时，继电器和接触器动作频繁，会产生电弧，容易引起瓦斯爆炸。同时这种调速系统的给定方式落后，控制精确度低，由于负载不同，在通过减速点时，得到的速度会不一样，导致停车位置不精准。由于以上不足之处，这种调速系统已经被逐渐淘汰。 1.2 交流变频调速同步机驱动提升系统。这种调速系统有很多优点提升的容量几乎不受限制，调速范围宽，并且没有了整流子这一薄弱环节，保证了电机的可靠的运行和降低了运行的功耗；这种系统可以在四象限平滑过渡，实现无级调速。 虽然这种系统在技术方面得到了很大的提升，但是同样存在很多的限制。这种系统必须有自己专用的变频电源，在恒转矩调速时，低速段电机的过载倍数有所降低，在运行时会产生高次谐波对电网产生冲击，需在电网上加滤波器等补偿措施加以缓解。 2 基于PLC的SPWM交流调速 2.1 系统设计框图。本设计从解决实际矿井交流调速系统存在的问题出发，对传统的调速方案进行了改造，提高了控制精度，加强了系统的稳定性。结合可编程逻辑智能控制器件、PWM模块以及必要的外围电路，设计出无触点交流调速系统。设计原理如图1所示。 器因为其具有高可靠性以及软件可编程的优点，在现代控制中越来越广泛的应用。它维修方便，可靠性高，体积小，可将数据结果直接输送到计算机。 本系统PLC为晶体管输出型，是使用光耦合器使晶体管截止或者导通以控制外部负载电路。这类输出单元能够为负载提供的工作电源是DC12～24V，但是工作时必须先驱动DC12～24V的中间继电器，再用中间继电器带动AC380V的负载，而不能直接驱动负载。这样，就会使得外部接线变得复杂。为了解决这个问题，使用固态开关，实现PLC直接驱动负载电路。采用PLC与LCD液晶触摸显示屏相结合，更具有人性化风格，能更加及时有效、直观、快速的进行在线修改、检测，获得有效数据。 操作工程为，当合上隔离开关，给LCD液晶触摸屏一个启动命令，PLC可编程逻辑控制器控制三项全控桥交 流调压模块的输入电压大小，从而改变电动机的转速。同时，相应的电流反馈，转速反馈电路运行，实现双闭环控制交流调速。 3 结束语 本文提出了采用无触点交流调速系统替代传统的交流调速系统，作为煤矿井下系统的电动机的交流调速系统，其目的是为了实现煤矿井下更为安全、高效和更具现代化的控制，旨在能够实现从根源上解决煤矿井下电气火花、粉尘所带来的安全隐患问题。同时无触点电气控制更加符合当今煤矿工业的发展趋势与要求，因此，无触点交流调速系统具备可行性研究价值。 参考文献 [1]孙元山.PLC在矿用防爆变频调速装置中的应用[J].煤炭技术，2010，29（8）42-43. [2]王兆安，刘进军.电力电子技术 5版[M].北京机械工业出版社，2009，5. [3]贾传圣，张宁.矿用无触点电气开关研究[J].通信电源技术，2012，29（5）41-43. [4]凌跃胜，宋桂英，黄文美.电气工程及其自动化专业英语教程[M].北京中国电力出版社，2007. [5]王兆义，杨志新.小型可编程控制器实用技术（第二版）[M].北京机械工业出版社，2006.