矿用防爆提升机变频电控装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿用防爆提升机变频电控装置，包括可编程控制箱（3）及与其连接的变频器箱（1）、电抗器箱（2）、电气控制箱（4）、外围保护传感器，还包括显示器（5）和操作台（6），所述操作台（6）、显示器（5）分别与可编程控制箱（3）连接，所述变频器箱（1）、电气控制箱（4）及外围保护传感器分别与可编程控制箱（3）通过DP通讯连接。本实用新型将可编程控制箱与其外围的设备连接采用DP通讯连接，减少了安装、调试时大量的现场接线，连接显示器和操作台，直观查看、分析设备的各项参数并可进行设置操作，提高整个提升机的安全性和稳定性，具有高质量的能量回馈，故障发生率低，检查维修方便，提高生产效率。
【专利说明】矿用防爆提升机变频电控装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿用设备的智能控制，具体的说是一种矿用防爆提升机变频电控
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【背景技术】
[0002]矿井提升机是决定矿山的生产能力的关键设备，具有启动、停止频繁，低速重载和四象限运行等特点。我国矿井提升多数采用交流绕线式异步电动机转子串电阻调速方案，为获取更好的调速性能也有采用直流传动方案，近年来还出现了采用低速同步电动机驱动提升机的应用案例。
[0003]采用交流绕线式异步电动机驱动的矿井提升机，一般选用单机功率在200kff-300kff之间的电动机。交流绕线式移动异步电动机的转子串电阻调速方案存在调速不连续，机械、电气冲击大、设备复杂、能耗高、运行不经济、设备故障率高、维护工作量大等缺陷。
[0004]由于电控装置是由有触点的继电器逻辑控制，故障率高、占地面积大、能耗高，所以随着大功率电力电子器件的出现和变频调速技术的逐步完善，防爆变频调速电控装置正在矿山井下提升机速度 控制中推广应用。目前的矿用防爆变频电控装置主要由馈电开关、辅助控制箱、电抗器箱、变频器箱、操作控制箱、信号传感器等构成，根据输入的控制信号，采用变频器调节电动机定子频率的方式，来改变电动机的转速，从而完成对提升机进行无级调速控制，由于变频器与可编程控制器、外围传感器与可编程控制器的通讯线较多，产生的故障点多，电控装置产生故障时不容易检查维修，对煤矿的正常生产造成影响。
【发明内容】
[0005]为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种矿用隔爆提升机变频电控装置，能够实现连续调速，具有能量回馈，可编程控制器与变频器及外围传感器采用DP通讯，提高提升机运行的安全性。
[0006]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]—种矿用防爆提升机变频电控装置，包括可编程控制箱及与其连接的变频器箱、电抗器箱、电气控制箱、外围保护传感器，还包括显示器和操作台，所述操作台、显示器分别与可编程控制箱连接，所述变频器箱、电气控制箱及外围保护传感器分别与可编程控制箱通过DP通讯连接。
[0008]所述变频器箱和电气控制箱内部分别设置一台通讯分站，连接变频器箱、电气控制箱内的液压站、润滑油转控制信号与可编程控制箱内的主、副可编程控制器之间的DP通τΗ ο
[0009]所述电抗器箱内设置有一台三相进线电容滤波器和两台电抗器。
[0010]本实用新型将可编程控制箱与其外围的设备连接采用DP通讯连接，减少了安装、调试时大量的现场接线，连接显示器和操作台，直观查看、分析设备的各项参数并可进行设置操作，电抗器箱内设置的一台电容滤波器和两台电抗器，防止变频器开机瞬间电容充电的冲击电流对电网的冲击，减少变频器高次谐波电流对电网的污染，提高整个提升机的安全性和稳定性，具有高质量的能量回馈，故障发生率低，检查维修方便，提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型结构原理图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述:
[0013]如图1所示，该矿用防爆提升机变频电控装置，包括可编程控制箱3及与其连接的变频器箱1、电抗器箱2、电气控制箱4、外围保护传感器，还包括显示器5和操作台6，所述操作台6、显示器5分别与可编程控制箱3连接，所述变频器箱1、电气控制箱4及外围保护传感器分别与可编程控制箱3通过DP通讯连接。
[0014]所述变频器箱I内装有四象限变频器，为电动机调速提供频率可变的交流电源。所述变频器箱I和电气控制箱4内部分别设置一台通讯分站，连接变频器箱1、电气控制箱4内的液压站、润滑油转控制信号与可编程控制箱3内的主、副可编程控制器之间的DP通讯。通过DP通讯的连接方式，省去了安装调试过程中大量的现场接线，保持现场环境整洁，设备发生故障率低，运行稳定性好。
[0015]所述电抗器箱2内设置有一台三相进线电容滤波器和两台电抗器，其作用一是防止变频器开机瞬间电容充电的冲击电流对电网的冲击，二是减少变频器高次谐波电流对电网的污染。
[0016]可编程控制箱3是本实用新型的逻辑控制保护中心，内部安装有德国西门子公司的S7-300系列可编程控制器、本安电源板、光耦隔离板、可调闸控制板、编码器控制板。
[0017]操作台6设置有启停控制，工作模式选择，以及速度给定等功能。
[0018]显示器5是将工业显示屏应用于电控系统，显示绞车的各种静、动态参数，如速度、行程、油压、力图、打点次数及各种开关量的状态，以及模拟提升容器在提升过程中的位置，实现了人机对话，让绞车的运行情况时刻掌握在操作人员手中。显示屏中还设置了故障记忆，以便查寻提升机的故障状态和故障原因，此外还设置有各种显示仪表和指示灯来辅助显示。
[0019]电气控制箱4是一种允许在甲烷、煤尘等爆炸环境中使用的矿用隔爆型电源开关箱，结合可编程控制箱3的PLC控制，与变频器箱I的调速系统相配合，为提升机液压系统、可编程控制箱3提供电源。
[0020]各功率单元的IGBT均由相同的PWM整流逆变输出环节、直流环节和单元输出环节三部分组成。正常工作过程中，通过比较各功率单元直流母线电压与设定阀值的关系，控制功率单元的电流流向从而实现变频器四象限运行。当电动机处于电动状态时，母线电压低与设定阀值，前端的PWM整流逆变输出环节处于整流工作状态，电能从电网由功率单元整流、滤波、逆变后以设定的频率驱动电动机运转。反之当电动机处于发电状态时，电动机发出的电能由功率单元输出侧IGBT的续流二极管加到直流母线，致使母线电压泵升，当检测到母线电压高于设定值，则前端的PWM整流逆变输出环节处于逆变工作状态，将泵升的母线电能回馈电网。随着母线上能量的回馈，母线电压也随之降低，使功率单元前端的PWM整流逆变输出环节进入整流状态。为确保高质量的能量回馈，功率单元增加有进线滤波电抗器。
[0021]本实用新型系统上电前先检查各工作元件是否显示正常，若无误先启动制动油泵，润滑油泵，当信号正常时根据显示器5的信号显示操作制动手柄和档位手柄来控制整个系统的运行。在运行过程中根据现场状况操作整个系统的加速、等速、减速、爬行直到停车的整个过程。
[0022]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本【技术领域】的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种矿用防爆提升机变频电控装置，包括可编程控制箱(3)及与其连接的变频器箱(I)、电抗器箱(2)、电气控制箱(4)、外围保护传感器，其特征在于，还包括显示器(5)和操作台(6)，所述操作台(6)、显示器(5)分别与可编程控制箱(3)连接，所述变频器箱(I)、电气控制箱(4)及外围保护传感器分别与可编程控制箱(3)通过DP通讯连接。
2.根据权利要求1所述的矿用防爆提升机变频电控装置，其特征在于，所述变频器箱(1)和电气控制箱(4)内部分别设置一台通讯分站，连接变频器箱(I)、电气控制箱(4)内的液压站、润滑油转控制信号与可编程控制箱(3)内的主、副可编程控制器之间的DP通讯。
3.根据权利要求1所述的矿用防爆提升机变频电控装置，其特征在于，所述电抗器箱(2)内设置有一台三相进线电容滤波器和两台电抗器。
【文档编号】B66B1/14GK203450974SQ201320427930
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】李增安 申请人:山东科源电气有限公司