基本结构和基本题型.doc

提升机的拖动及控制电路 早在公元前1700年左右，我们的祖先就发明了杆杆和辘轳，用以提升重物和引水灌溉。辘轳即为现代提升机的始祖。后来，随着生产力的发展，逐渐以畜力代替手摇辘轳来提升所开采的矿物。到了十九世纪，因为发明了蒸汽机，所以畜力提升逐渐为蒸汽绞车所代替。二十世纪初电力获得了巨大的发展，电力提升机又代替了蒸汽提升机。 电力提升机，从拖动电动机的电源分，有直流和交流电动机。直流电动机有许多优点，如，转速容易控制等。但是早期由于直流电源不易获得，一般是用相同功率的交流电动机带动直流发电机，输出直流电源供给直流提升电动机，另一方面直流电动机整流子维修量较大。所以直流电动机拖动的提升机，只是应用在大型的提升系统，开滦有些直流电动机提升系统，如唐山矿等。现在由于高压大功率半导体整流设备的发展，直流大功率的直流电源已不是什么问题了。另外，由于高压大功率变频设备的发展，交流电动机的控制也变得越来越理想了。 目前，交流感应电动机所以被广泛应用，主要是基本投资小，设备简单。缺点是交流电动机在加速阶段及减速阶段（当采用电动机方式减速时），必须在转子内附加电阻器以调整速度，因而在附加电阻器中消耗大量电能，所以也有在减速段采用微机拖动的提升系统。交流电动机转子附加的电阻器有五段和八段的，在启动时，逐段切除电阻，满足提升机对转速、力矩的要求，并限制定子和转子的电流。交流提升电动机控制较复杂，难以实现完全自动化。 目前，我们在检测中常见到的多是一些小型的提升绞车和提升机，采用的都是滑环式三相交流感应电动机拖动的提升机。 一、小型的提升绞车采用的控制线路 经我观察现遇到的提升绞车采用的控制线路较简单，可分为三种。 1、直接用鼓形控制器的触点，控制交流电动机的正反转向和切换电动机转子的连接的附加电阻器，达到控制提升绞车转速和转向的目的。并可限制定子和转子的电流。 2、利用主令控制器的触点，控制接触器的动作，用接触器的触点切换转子的附加电阻器和改变电动机的转向，以满足提升机对速度力矩的要求。 上面这两种电路控制方式，都属于一种简单的完全靠手动控制的提升系统，完全凭司机的操作经验来控制提升速度较慢的，较简单的提升绞车。 这两种控制线路没有本质上的区别，第二种线路与第一种线路相比只是操作的装置不同，主令控制器比鼓形控制器小巧灵活，便于操作。由于第二种线路用了接触器，所以比第一种线路稍复杂些。 3、在第二种控制线路的基础上，附加时限控制（利用直流延时继电器），在手动控制的同时附加时间控制。比起靠手动要先进一些。我认为附加的时限控制效果是有限的，主要还是靠手动控制。 顺便说一下，靠接触器控制改变电动机转动方向的控制系统中，往往都接有一个叫“消弧继电器”或叫“灭弧继电器”的直流继电器，尤其是在大型提升机使用高压电源的电动机，更是必不可少的一种保护继电器。 我们知道干燥的空气，一般情况下是绝缘体，但是一旦空气被电离，就会成为良好的导体。我们看到的触点间的电弧光，那正是触点间的空气被电离后，电流通过空气产生的光。一般的气体都有这个特性。如果在电弧光没有熄灭前，马上接通换向电源，就会发生电源短路事故。这个消弧继电器线圈回路中串有正反向接触器的常开触点。当电弧光没有熄灭前消弧继电器是不会释放的，正反向接触器的线圈回路中串有削弧继电器的常闭触点，也就是说只有电弧光熄灭后，消弧继电器释放，才能接通换向接触器线圈回路，使换向接触器吸合接通换向回路。所以说这个所谓的“消弧”“灭弧”，继电器，并不能真正的“消弧”或“灭弧”，不过是延时一个很短的产生的电弧光所需要的时间0.5～0.8秒，然后释放，接通换向回路，防止发生电弧光短路事故。 二、交流电动机拖动的提升机的控制线路 交流提升机的控制电路较完善和复杂，有很多的安全保护线路。在提升机的不同速度段采用了不同程度的自动化控制。 采用的自动化原理有 （一）、加速阶段 （1）、按时间函数的启动 （2）、按电流函数的启动 （3）、按具有附加时间的电流函数启动 （4）、以速度、加速度、行程（开关）等参数为函数的自动启动。 （二）、等速阶段 等速阶段的控制比较简单，一般设有超速控制保护继电器，超速后自动紧急制动停车。 （三）、减速阶段 （1）、行程（开关）调节器 （2）、制动发电机。 （四）、再提阶段的自动控制 （1）、脉动调整 （2）、微机拖动（再提阶段的低速运行利用一特殊的小容量电动机拖动，叫微机拖动） （3）、制动发动机 普遍采用的多是按具有附加时限的电流函数的控制电路系统，这种控制系统是属于一种半自动控制系统，还不是完全自动化控制系统，我们目前能见到的较先进提升机控制系统，也就是这种控制系统。 当然随着科学技术的发展，提升机的控制电路系统，也在不断的发展，自动化控制也会越来越理想。80年左右我到过开滦唐山矿风井，该提升系统为塔式单绳摩擦轮提升机，司机可以不用手操作，可以完全自动化控制。完全自动化控制的提升机提升系统，多是提升任务较简单的情况，如箕斗提升。升降人员或特殊吊运还是要人工操作控制，所以这种提升系统一般有两套操作系统，可以自动化控制，也可人工操作。 我认为电梯与提升机比较 （1）工作环境较好，运行距离短、速度慢，提升任务较单一。 （2）矿井提升机则相反，矿井提升机运行条件复杂，运行距离长，速度快，提升任务不单一，载重量大。提升机难以象电梯运行那样完全实现自动化。由于电梯运行速度慢，一般是采用行程开关（用非接触开关，如干簧管），实现自动化控制。 目前，随着科学技术的不断发展进步，提升机的控制系统，已实现了PLC和单片机控制系统（迁西采用的天津深蓝电控设备技术有限公司的交流提升机电控系统产品），还有变频控制系统。提升机的控制电路系统已越来越复杂和专业化了。开滦的许多提升电路控制系统采用了很多新技术，都是请来的专业人员帮忙改装的。所以说我们不但要了解掌握我们目前能接触到的提升机电路系统，我们还要学习那些应用先进技术的提升机电路系统。 我现已将具有典型的几种提升机和提升绞车电路原理图画了出来，供大家学习参考。现在我手头掌握的天津深蓝的“TKD1186交流提升机电控系统”采用了PLC和CPU等先进技术，但是基本的提升机控制原理没有多大变化，只是利用这些新技术代替了传统的直流延时继电器和电流加速继电器等功能。还是属于那种以电流函数为主附加时间校正的半自动化的控制系统，当然这种控制系统也可根据提升机的负荷变化情况整定为纯时间控制的系统，所以说这种控制系统还不是完全自动化控制系统。 共6页 第6页