专利名称：一种绞车电控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及绞车牵引系统，尤其是涉及绞车电控系统。
背景技术：
目前，国内外矿山井下的绞车牵引设备一般主要是使用异步机和软启动，或者变频器来牵引。采用这两种方式运行，虽然解决了启动电流冲击和调速的问题，但仍旧存在启动转矩小，重载情况下无法启动，维护费用高等问题。另外，现有的无极绳绞车在传动轴或滚筒上还需要加装速度传感器来检测绳速，结构复杂易出故障，也是无极绳绞车应用上的ー个弊端
实用新型内容
本实用新型目的是提供ー种绞车电控系统，能够实现重载启动并且无需在无极绳绞车设置速度反馈元件。为实现上述目的，本发明提供的绞车电控系统，其中包括开关磁阻调速装置以及安装有速度反馈元件的开关磁阻电机，开关磁阻调速装置与开关磁阻电机连接，用于驱动开关磁阻电机；开关磁阻电机与无极绳绞车连接，用于牵引无极绳绞车。所述速度反馈元件为速度传感器，安装在开关磁阻电机内部。所述速度传感器为编码器、光电速度传感器或霍尔速度传感器。所述开关磁阻调速装置包括电源滤波器、接触器、开关磁阻控制器、第一可编程逻辑控制器、本安隔离电路和变压器，电源滤波器与接触器相连接，接触器与开关磁阻控制器相连接，第一可编程逻辑控制器通过变压器供电控制接触器动作，第一可编程逻辑控制器分别与本安隔离电路和开关磁阻控制器相连接。所述开关磁阻调速装置置于隔爆柜体内。所述绞车电控系统还包括智能本安操作台，所述智能本安操作台包括第二可编程逻辑控制器，第二可编程逻辑控制器与开关磁阻调速装置中的第一可编程逻辑控制器连接。所述第二可编程逻辑控制器置于隔爆柜体内。所述智能本安操作台还包括人机交互显示屏和/或泄露通讯装置。本实用新型提供的绞车电控系统，通过在开关磁阻电机中安装速度反馈元件，省去了在无极绳绞车上安装速度反馈元件的麻烦，由开关磁阻电机中的速度反馈元件直接提供开关磁阻电机的转速信息精度更高，使得开关磁阻调速装置的调速性能稳定可靠，简化了无极绳绞车，減少了可能的故障点，让绞车使用更加便捷稳定；采用开关磁阻调速装置进行驱动，很好的解决了重载启动的难题；进ー步地，将作为速度反馈元件的速度传感器安装在开关磁阻电机内部，结构简单、维修方便、使用寿命长，提高了在井下恶劣环境的可靠性；进ー步地，采用可编程逻辑控制器实现开关磁阻调速装置的启停、调速、保护、故障报警等动作，具有抗干扰能力强、性能稳定的优点。
图I为本实用新型绞车电控系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的绞车 电控系统，包括开关磁阻调速装置以及安装有速度反馈元件的开关磁阻电机，其中，开关磁阻调速装置与开关磁阻电机连接，用于驱动开关磁阻电机；开关磁阻电机与无极绳绞车连接，用于牵引无极绳绞车。本实用新型提供的绞车电控系统，通过在开关磁阻电机中安装速度反馈元件，省去了在无极绳绞车上安装速度反馈元件的麻烦，由开关磁阻电机中的速度反馈元件直接提供开关磁阻电机的转速信息精度更高，使得开关磁阻调速装置的调速性能稳定可靠，简化了无极绳绞车，減少了可能的故障点，让绞车使用更加便捷稳定；采用开关磁阻调速装置进行驱动，由此结构特征决定并由现场エ业验证，本系统在日常运输过程中能够满足额定负载I. 2 I. 5倍的重载启动要求，在同功率等级的变频器则很难做到，充分体现了本系统在此项应用上的优势，并且本系统启动电流相对较小，对电网无冲击，很好的解决了煤矿井下重载启动的难题。上述速度反馈元件为速度传感器，可以安装在开关磁阻电机内部。速度传感器可以为编码器、也可以为进行转子位置检测的传感器，如光电速度传感器或霍尔速度传感器
坐寸ο本实用新型提供的绞车电控系统，进一歩地，将作为速度反馈元件的速度传感器安装在开关磁阻电机内部，结构简单、维修方便、使用寿命长，提高了在井下恶劣环境的可靠性。上述开关磁阻调速装置包括电源滤波器、接触器、开关磁阻控制器、第一可编程逻辑控制器(以下称第一PLC控制器)、本安隔离电路和变压器，电源滤波器与接触器相连接，接触器与开关磁阻控制器相连接，第一 PLC控制器通过变压器供电控制接触器动作，第一PLC控制器分别与本安隔离电路和开关磁阻控制器相连接。本实用新型提供的绞车电控系统，进一歩地，采用可编程逻辑控制器(以下称PLC控制器)实现开关磁阻调速装置的启停、调速、保护、故障报警等动作，具有抗干扰能力強、性能稳定的优点。开关磁阻调速装置可以置于隔爆柜体内。绞车电控系统还包括智能本安操作台，所述智能本安操作台包括第二可编程逻辑控制器(以下称第二 PLC控制器)，第二 PLC控制器与开关磁阻调速装置中的第一 PLC控制器连接。第二 PLC控制器可以置于隔爆柜体内。本实用新型提供的绞车电控系统，进一歩地，采用隔爆设计，热设计上采用热管散热的方式，电控方面采用四象限设计，在系统处于ニ四象限工作时，可将制动能量通过电抗器滤波后平稳回馈至电网，并且在能量回馈的过程中，系统会根据现场的电压浮动自动调节回馈的电压门榲，满足在煤矿井下潮湿、高温、电网电压浮动较大的工作环境要求。上述智能本安操作台还可以包括人机交互显示屏和/或泄露通讯装置。即智能本安操作台中可以人机交互显示屏及泄露通讯装置，也可以只有人机交互显示屏，或只有泄露通讯装置。本实用新型提供的绞车电控系统，进一歩地，搭载的泄露通讯系统为无极绳绞车的操控端和工作端提供了很好的通讯手段，确保了开车不行人，行人不开车的工作准则；而人机交互显示屏可对绞车运行的各种參数进行在线修改，可实现故障信号输出、上传数据给井上监控系统等，实现智能调速、防控一体，以满足日益发展的煤矿自动化生产系统。图I为本实用新型绞车电控系统的结构示意图。绞车电控系统由隔爆兼本质安全型开关磁阻调速装置、智能本安操作台、开关磁阻电机构成。隔爆兼本质安全型开关磁阻调速装置由隔爆箱体外売、电源滤波器、接触器、开关磁阻控制器、第一 PLC控制器、本安隔离电路和变压器等构成；智能本安操作台由隔爆箱体外壳、第二 PLC控制器、人机交互显示屏和泄露通讯系统构成；开关磁阻电机内部装有速度传感器。外部主电源通过电缆线与电源滤波器连接，电源滤波器通过电缆线与接触器连接，接触器通过电缆线与开关磁阻控制器连接、开关磁阻控制器通过电缆线与开关磁阻电机连接，开关磁阻电机通过减速机和滚筒等设备与无极绳绞车的驱动轴相连；外部传感器或者井下监控系统通过本安隔离电路与第 一 PLC控制器连接通讯，第一 PLC控制器由变压器供电，还分别与开关磁阻控制器、接触器、智能本安操作台连接；智能本安操作台内的第二 PLC控制器，分别与人机交互显示屏和泄漏通讯系统相连接。在一具体实例中，绞车电控系统由隔爆兼本质安全型开关磁阻调速装置、智能本安操作台、开关磁阻电机构成。智能本安操作台包括第二 PLC控制器、控制按钮、人机显示屏和泄露通讯系统。开关磁阻调速装置中的第一 PLC控制器与智能本安操作台中的第二PLC控制器统ー为ー个PLC控制器，如可以采用西门子公司的S7-200型PLC控制器。S7-200型PLC控制器具有2个RS-485通讯ロ，ー个用干与开关磁阻控制器连接，实现对开关磁阻控制器的监控，另ー个用于与人机交互显示屏联接。S7-200型PLC控制器置于开关磁阻调速装置的隔爆箱体外壳内。绞车电控系统的具体控制过程如下外部传感器可以对井下的各种エ况进行监控，其所采集的信号通过本安隔离电路传送到S7-200型PLC控制器中，S7-200型PLC控制器对信号数据的分析处理，然后根据分析结果输出控制信号至开关磁阻控制器，开关磁阻控制器根据S7-200型PLC控制器传送过来的控制信号对开关磁阻电机进行调速控制；S7-200型PLC控制器同时根据外部输入的电气闭锁、限位闭锁等外部输入信号进行系统保护动作。在另一具体实例中，绞车电控系统由开关磁阻调速装置、开关磁阻电机、智能本安操作台、监控装置构成。智能本安操作台包括第二 PLC控制器。开关磁阻调速装置中的第一 PLC控制器与智能本安操作台中的第二 PLC控制器统ー为ー个PLC控制器，如可以采用西门子公司的S7-200型PLC控制器。S7-200型PLC控制器置于智能本安操作台的隔爆箱体外壳内。监控装置上设有PLC控制器、控制按钮、显示面板和泄露通讯系统。监控装置中的PLC控制器也采用西门子公司的S7-200型的PLC控制器。监控装置与智能本安操作台通过控制线联接。智能本安操作台内的S7-200型PLC控制器的2个RS-485通讯ロ，ー个用干与开关磁阻控制器连接，实现对开关磁阻控制器的监控，另ー个用干与监控装置中PLC控制器的485通讯ロ联接。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管參照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1.一种绞车电控系统，其特征在于，包括开关磁阻调速装置以及安装有速度反馈元件的开关磁阻电机，开关磁阻调速装置与开关磁阻电机连接，开关磁阻电机与无极绳绞车连接。
2.根据权利要求I所述的绞车电控系统，其特征在于，所述速度反馈元件为速度传感器，安装在开关磁阻电机内部。
3.根据权利要求2所述的绞车电控系统，其特征在于，所述速度传感器为编码器、光电速度传感器或霍尔速度传感器。
4.根据权利要求I所述的绞车电控系统，其特征在于，所述开关磁阻调速装置包括电源滤波器、接触器、开关磁阻控制器、第一可编程逻辑控制器、本安隔离电路和变压器，电源滤波器与接触器相连接，接触器与开关磁阻控制器相连接，第一可编程逻辑控制器通过变压器供电控制接触器动作，第一可编程逻辑控制器分别与本安隔离电路和开关磁阻控制器相连接。
5.根据权利要求4所述的绞车电控系统，其特征在干，所述开关磁阻调速装置置于隔爆柜体内。
6.根据权利要求4所述的绞车电控系统，其特征在于，所述绞车电控系统还包括智能本安操作台，所述智能本安操作台包括第二可编程逻辑控制器，第二可编程逻辑控制器与开关磁阻调速装置中的第一可编程逻辑控制器连接。
7.根据权利要求6所述的绞车电控系统，其特征在于，所述第二可编程逻辑控制器置于隔爆柜体内。
8.根据权利要求6所述的绞车电控系统，其特征在于，所述智能本安操作台还包括人机交互显示屏和/或泄露通讯装置。
专利摘要本实用新型涉及一种绞车电控系统，其中包括开关磁阻调速装置以及安装有速度反馈元件的开关磁阻电机，开关磁阻调速装置与开关磁阻电机连接，用于驱动开关磁阻电机；开关磁阻电机与无极绳绞车连接，用于牵引无极绳绞车。本实用新型，通过在开关磁阻电机中安装速度反馈元件，省去了在无极绳绞车上安装速度反馈元件的麻烦，简化了无极绳绞车，减少了可能的故障点，让绞车使用更加便捷稳定；同时采用开关磁阻调速装置进行驱动，很好的解决了重载启动的难题。
文档编号B66D1/46GK202415057SQ20112056563
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者丁金龙, 仝燕翔, 张文发 申请人:北京中纺锐力机电有限公司