矿井提升机电机系统选型手册.

1、矿井提升机电机系统选型手册矿井提升机电机系统选型手册沈阳远大电力电子科技有限公司 企业实力企业实力 沈阳远大电力电子科技有限公司隶属于沈阳远大集团，沈阳远大集团中国建筑外装饰行业的跨国龙头企业。在建筑幕墙、门窗领域，沈阳远大已排名世界第一，获得28个国家建筑最高奖鲁班奖及其他200多个奖项。 沈阳远大电力电子科技有限公司隶属于沈阳远大企业集团科技电工集团,从事高低压电气传动产品成套设备的研发、制造、销售以及服务的大型专业化企业。党和国家领导人多次莅临远大视察党和国家领导人多次莅临远大视察指导指导, ,得到党的关怀和认可得到党的关怀和认可. .现代化的远大厂区. 技术优势技术优势 拥有以清华大学

2、毕业、资深行业背景的核心技术研发团队，采用欧洲先进的电气传动技术平台，北京建有电力电子研发中心。公司在引进消化欧洲先进电气传动技术的基础上，拥有完整的电气传动产品线和丰富的行业系统解决方案。 生产与质量生产与质量 完善的技术管理体制、科学的工艺加工体系、严格的产品检测手段，精益求精的生产控制过程，使得远大的电机系统产品质量得到强有力的保证。 维保与服务维保与服务 专业的技术培训、高效的操作管理、务实的监察机制和坚定不移地执行“自检、互检、专检”的三检制度。努力提供完善的服务；面向国内、国际市场，向用户提供100%满意的产品。 ISO9001质量管理体系认证整洁的生产车间发明专利 矿井提升机矿井

3、提升机简述简述 矿井提升机是一种安装在地面，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械，主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动，是连接井下和地面的重要装置，担负着物料、人员等的提升运输的任务等，是矿井生产过程中的一个重要环节。随着生产发展、技术进步的要求，矿井提升电控自动化技术正在向智能化、网络化和集成化发展。单绳缠绕式矿井提升机多绳缠绕式矿井提升机矿井提升机变频调速原理 根据电机学知道，异步电动机和同步电动机转速表达式分别为： 可见，如能连续改变电动机输入电源的频率，就能改变电动机的速度。 提升机变频调速

4、系统主要由变频器、行程控制能耗制动和抱闸制动等组成，如右图 所示。变频器主要对提升机升降实现变频调速；行程控制主要对提升机变速、停车和制动进行精确的行程控制；操作控制主要完成提升机的提升、启动、下降启动、故障复位及紧急制动等操作控制；能耗和抱闸制动主要实现提升机停车控制。 矿井提升机运行特点典型的位能性、恒转矩负载。频繁启停，正反转交替运行，恒转矩起动。负载变化大，运行工况复杂，系统转动惯量大，起动转矩大。提升工艺要求电控系统的加减速度平稳。根据安全规程，对矿井提升机的加、减速度都有一定的限制。调速性能平滑，范围宽，精度高，恒转矩低速爬行时需求速度平稳。快速精准停车。矿井提升机能实现四象限运行

5、，解决能量回馈，电气减速或重物下放时变频器将再生电能送向电网。系统保护齐全，安全可靠，符合煤矿安全规程要求。典型的运行时序图给定提升速度图矿井提升机工况特点 矿井有害气体最高允许浓度右表规定。 当拔高度超过1000m时，需要考虑到空气冷却作用和介电强度的下降，选用的电气设备应根据制造厂和用户的协议进行设计或使用。 矿井中的风流速度应符合右表要求。 安装在空气温度040、相对湿度不大于85%（环境温度为205时） ，海拔高度不超过1000m的机房内, 应能防止液体浸入电器内部，无剧烈震动、颠簸, 无腐蚀性气体的环境中工作。 安装地基处允许的振动条件：振动频率范围为10150Hz时，最大振动加速度

6、不应超过5m/s2。 对于垂直安装的设备，安装斜度不超过5%。名称最高允许浓度（%）一氧化碳CO0.0024氧化氮（换算成NO2）0.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氨NH30.004井巷名称允许风速（m/s）最低最高无设备的风井和风硐 15专为升降物料的井筒 12风桥 10升降人员和物料的井筒 8主要进、回风巷 8架线电机车巷道1.08运输机巷、采区进、回风巷0.256采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254掘进中的岩巷0.154其他通风人行巷道0.15 转子回路串电阻提升系统这种方案的优点是它的结构简单、维护容易、操作方便，设备初建造价低廉是目前我国中小型

7、矿井的主流提升设备；缺点调速不稳，耗电量大，故障率高，有失控区，转矩及电流波动大，系统冲击强，系统运行效率低。矿井提升机三种调速方案直流调速提升系统 这种方案的优点是可实现无级调速，电动状态与制动状态的切换是快速平滑的，能较好地满足四象限平滑调速的要求，通常采用速度闭环控制调速精度也比较高，无功冲击小，功率因数高，而且还可向电网提供超前无功功率，以改善电网的功率因数。 缺点是运行效率较低，占地面积大，噪声大，维护工作量大，耗费金属量大等。交流拖动提升系统 这种方案控制性能优良、能连续调速、转矩特性好、运行效率高、单机容量大、体积小、系统惯量小和维护成本低。 缺点系统复杂，用到的新技术、新器件多

8、，对运行现场的管理和维护技术人员的技术水平要求较高。矿井提升机电机系统矿井提升机电机系统概述 在传动领域，旋转电机依然是主要的传动设备。系统节能、自动化的要求。交流电机的控制水平大幅度提高，在越来越多的领域在取代直流电机。变频器、电机成为一个传动控制小系统，将被越来越重视。 我公司根据多年变频器、电机制造经验，结合提升机驱动系统的特点，对交流电机变频器驱动系统进行了大量的优化设计，专注解决变频器+电机驱动带来问题，力争使变频器+电机驱动系统性能最优化运行，降低整个驱动系统的故障率，保证变频器+电机驱动系统20年的设计使用寿命。变频器方面注重解决以下问题1. 电动机的效率和温升问题：变频器产生的

9、谐波电压和电流，会令电机产生定子铜耗，转子铜耗，铁耗和附件损耗，电机工作在非正弦电源下，温升也会增加10%-20%。 2. 电动机绝缘强度问题：很多变频器采用PWM控制，载波频率一般在几千到十几千赫兹，电机定子绕组要承受很高的电压上升率，另外PWM产生的矩形斩波冲击会影响电机对地绝缘。 3. 谐波电磁噪声和震动：变频电源中产生的各次时间谐波与电机的固有空间谐波相互干扰，形成电磁激振力，电磁激振力和电机固有频率接近产生共振，加大噪声。 4. 电动机对频繁起动和制动的适应能力：变频器供电，电机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流方式启动，并可快速制动，但其机械结构和绝缘结构受循环交变力作用加速老化

10、。 5. 低转速时的冷却问题：电源频率较低时，高次谐波引起损耗很大，另外电机转速降低时，冷却风量与转速三次方成比例减小，低俗冷却状况变坏，温升急剧增加。 6. 轴电流的影响：当高频分量所产生的电流结合一起作用是，轴电流将大为增加，导致轴承损坏，所以一定要采用绝缘措施。 7. 转矩：一般电机由变频器供电时，转矩会有所降低，系数约为0.8-1。电机方面注重解决以下问题：1. 热裕度要大，采用强迫风冷。2. 长期运行在10%转速以下，轴承性能要确认。3. 宜采用与转速无关的冷却方式。4. 机械方面要考虑，提高最大转矩，宜采用特殊的高温润滑脂。 5. 防止机械振动，速度传感器需电气绝缘。6. 尽可能的

11、减小定子和转子电阻，适当增加电动机的电感，电动机的主磁路一般设计成不饱和状态。7. 绝缘等级，一般为F级或更高，加强对地绝缘和线匝绝缘强度，特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。8. 对电机的振动、噪声问题，要充分考虑电动机构件及整体的刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象，防止轴电流措施，对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。 矿井提升机电机系统特点1. 无级调速 2. 启动电流小、起动转矩大 3. 调速精度高 4. 容易实现自动化控制 5. 效率高 6. 节能型调速7. 设备具有高可靠性、安全性8. 提高运行性能； 9. 一体化设计产品降低用户成本 矿井提升机电机系统配置

12、图矿井提升机电机系统配置图 矿井提升机电机系统配置矿井提升机电机系统配置表表序号名称型号/规格数量备注1高压开关柜1台真空断路器电动操作、五防、微机综保2整流变压器1台干式，带温控器，风机3提升变频调速系统变频控制器，带回馈制动单元，额定功率1套四象限运行，与主控PLC通讯，网络化、数字化控制4PLC程控柜主控PLC1台含液压站控制5网络化操作台组合桌式1台含辅控PLC6上位监控系统P4工控机+19英寸TFT+A4激光打印机1套台湾研华工控7轴编码器LF-102.4BM+联轴节2套高精度坚固型8信号采集屏蔽电缆RVVP（T）21组数字模拟量信号采集9散 件含接近开关、压力传感器等1组10全数字

13、闸瓦磨损开关ZT-II1套含检测传感器11尾绳保护开关WSB-II1套含传感器及机构12柜-柜间、柜-台间控制电缆1.5mm21套其它电缆甲方自备YDTN1A1K0A6D123456789公司统一名称公司统一名称T=通用场合 应用场合应用场合R=高可靠性场合N=三电平功率单元产品系列产品系列 第一代产品第一代产品冷却方式冷却方式 A=空冷空冷 W=水冷水冷额定容量（额定容量（kVA）过载等级过载等级A=110% B=120% C=150% D=180%E=200% F=225% G=250%电压等级（电压等级（kV） 整流方式整流方式注：该命名规则中的具体数值是以研发样机为例，实际数值以用户采

14、购实际设备为准注：该命名规则中的具体数值是以研发样机为例，实际数值以用户采购实际设备为准 矿井提升机电机系统选型表矿井提升机电机系统选型表各种规格提升机系列变频器命名规则各种规格矿井提升机变频器和电机选型与外形尺寸详见下表：YDL1A XXX 0.69A（0.69kV系列）序号序号变频器型号变频器型号参考适配电机功率参考适配电机功率宽（宽（W）mm深（深（D）mm高（高（H）mm重量重量kg1YDL1A105KENNN55kW/0.69kV250290755522130KENNN75kW/0.69kV2603201000883170KENNN90kW/0.69kV260320100096420

15、0KENNN132kW/0.69kV40054011601035260KENNN160kW/0.69kV40054011601336320KENNN200kW/0.69kV40054011601507390KENNN250kW/0.69kV40054011601508480KENNN315kW/0.69kV40054011601839521KENNN355kW/0.69kV400540116018310640KENNN400kW/0.69kV1200600200028611780KENNN500kW/0.69kV1200600200038012960KENNN630kW/0.69kV12006

16、002000446YDTH1A XXX E6A（6kV系列）序号序号变频器型号变频器型号参考适配电机功率参考适配电机功率宽（宽（W）mm深（深（D）mm高（高（H）mm重量重量kg1YDTH1A280E6A220kW/6kV42001200220039002400E6A315kW/6kV42001200220043003500E6A400kW/6kV43501200220043004800E6A630kW/6kV435012002200550051250X6D1000kW/6kV490012002200600061800X6D1400kW/6kV4900120022008100注：1.本选型表中尺寸及重量均为变频器本体，不含旁路柜等其它选件。 2.设备尺寸及重量仅供参考，如有变动，恕不另行通知。YDTH1A XXX E10A（10kV系列）序号序号变频器型号变频器型号参考适配电机