开题报告-电牵引采煤机牵引部电气控制系统设计

本科毕业设计（论文）开题报告题目电牵引采煤机牵引部电气控制系统设计院（系、部）机械工程学院专业班级矿山机电113日期3月28日教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状一选题的目的和意义我国经济发展对煤炭的需求量逐年增加，良好的采煤设备对于提高煤炭的生产率起到非常关键的作用。目前，煤矿生产的安全性要求日益受到国家安全生产管理局的重视。因此，大力发展综采设备是当前和今后的主流。而采煤机是综采设备中非常重要的一环，采煤机的发展对于煤矿生产率的提高非常重要。由于电牵引采煤机具有良好的牵引特性、可用于大倾角煤层、运行可靠使用寿命长、反应灵敏，动态特性好、结构简单，效率高等特点，已逐渐取代液压牵引采煤机，成为国家重点研究对象。牵引部是采煤机构重要组成部分，采煤机牵引部不但担负着移动采煤机，使机构连续落煤或调动机器的任务，而且牵引速度的大小直接影响工作机构的效率和质量的高低，并对整机的生产能力和工作性能产生很大影响。本次设计以MG300/700WD型采煤机为例，设计了其牵引部电气控制系统。（二）研究现状1国外电牵引采煤机研究现状早期的电牵引采煤机大多数采用直流调速系统，自日本20世纪80年代中期研制成功第一台交流电牵引采煤机以来，特别是进入90年代，随着交流调速技术和装置的飞速发展，交流调速系统以其技术先进、可靠性高、维护管理简单、价格低廉等优点，近几年被迅速推广使用。美国、德国、英国、法国、波兰和俄罗斯等都先后研制成功交流电牵引采煤机。90年代中后期研制的大功率电牵引采煤机均用交流调速系统，正逐渐取代直流调速，成为今后电牵引采煤机的发展方向。从变频器对电机的拖动方式来看，多数交流电牵引采煤机均采用一个变频器拖动两台牵引电机的方式，变频器对电机的性能参数难以准确检测，控制和保护性能无法完全发挥。德国开发的SL300型采煤机，采用了两台牵引电机由两个变频器分别拖动的方式，使牵引系统的控制和保护性能更加完善。这种一拖一的牵引系统也正逐步采用，成为电牵引技术发展的又一特点。2国内电牵引采煤机研究现状目前国内使用的交流电牵引采煤机的电牵引调速系统主要有3种交流变频调速系统、电磁滑差离合器调速系统和开关磁阻电动机调速系统（简称SRD）。他们的调速原理不尽相同，但基本都可分为控制部分和牵引电动机部分。在这三种交流电牵引调速系统中，交流变频调速技术在采煤机的应用已逐步趋向成熟；SRD技术在采煤机上的应用虽然起步不久，但具有发展潜力；电磁滑差离合器调速技术本身比较成熟，但是在采煤机上的应用存在低速性能等问题。从目前来看，交流变频调速技术和SRD技术应该是未来采煤机应用的主要方向。目前国内采煤机的发展趋势为（1）牵引方式向电牵引方向发展（2）装机总功率不断增大（3）截割滚筒的革新和改进（4）电牵引方式趋向交流变频调速（5）无链牵引向齿轮齿轨式演变（6）元部件可靠性大幅提高（7）开发难采煤层的机型（8）普遍采用中、高压供电（9）监控保护系统的智能化二、研究方案及预期结果（一）主要研究内容和主要解决的问题1牵引部电气设备选择根据MG300/700WD电牵引采煤机的基本参数和设计要求选择合适的牵引电动机，变频器，牵引变压器以达到采煤机牵引部的设计需要。2电气控制系统及软件程序的设计根据选择的电气设备选择合适的电气控制系统的主控器，以及主控器的说明、牵引控制各个端口的设计和牵引系统所要完成的各项操作的软件程序的设计。（二）具体方法和技术路线1了解电牵引采煤机的现况2采煤机牵引传动系统的选择设计包括牵各种牵引传动系统的介绍、选择和传动比的确定。3牵引电动机的选型设计牵引阻力的够算，根据估算的牵引阻力选择合适功率的牵引电动机型号以完成采煤机的牵引要求，并能够适合井下工作条件的要求。4牵引部电气设备的选型包括选择合适的变频器和牵引变压器。5确定牵引控制系统的功能6控制系统的主控器选择7主控器的硬件选型设计8牵引控制系统的软件程序设计9绘制牵引部电气控制系统的主回路原理图（三）论文框架1绪论2采煤机牵引传动系统的选择3采煤机牵引部电气设备选型设计4电气控制系统总体设计与PLC硬件选型5PLC软件程序设计6故障分析7结论（四）预期结果1说明书一份2绘制牵引部电气控制系统的主回路原理图三、研究进度12周毕业实习根据现场实际，进行设计内容的选择，收集设计依据和参考文献和相关资料。34周确定设计题目，对参考文献和相关资料进行综述，撰写开题报告5周了解电牵引采煤机对采煤机的牵引部进行学习研究6周采煤机的牵引机构的学习和选择本次设计所需的牵引机构7周对采煤机的牵引电动机进行选型计算和拖动性能的分析8周学习研究采煤机牵引调速系统并选择变频器调速方式910周选型计算牵引部变频器和变压器1112周采煤机牵引部电气控制系统的主控器硬件设计1314周采煤机牵引部控制系统软件程序设计15周绘制采煤机牵引部电气控制系统主回路原理图16周整理设计说明书，准备答辩四、主要参考文献1谢子殿，沈显庆，王运恒电牵引采煤机电气控制技术M南京东南大学出版社201172刘蕴哲综采电气控制M北京化学工业出版社200813冯清秀，邓星钟机电传动控制M武汉华中科技大学出版社201164吴玉香，李艳，刘华，毛宗源电机及拖动M北京化学工业出版社200815郝丽娜，巩亚东，李虎机械装备电气控制技术M北京科学出版社20066张选正，陈乐萌矿用防暴变频器和软启动器应用M北京化学工业出版社201187王运敏中国采矿设备手册M北京科学出版社200798范延瓒，袁世鹰，王文博，丁钟旦煤矿电工手册M北京煤矿工业出版社194459李锋，刘志毅，汪建新现代采掘机械M北京煤炭工业出