摘 要：銅綠山礦新 副井選用JKM一208×4型多繩摩擦輪提升機(jī)。該提升機(jī)采用有準(zhǔn)備邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)。

介紹了調(diào)速系統(tǒng)的組成、各單元的功能與參數(shù)，分析了現(xiàn)場調(diào)試中出現(xiàn)的問題及原因。

關(guān)鍵詞：提升機(jī)；調(diào)速 系統(tǒng)；有準(zhǔn)備邏輯無環(huán)流；現(xiàn)場調(diào)試

中圖分類號：TD534 ．7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號 ：1005—2763(2004)06～0069—04

ReadyLogic controlNon circulating currentReversible  Seep regulatingSystem oftheMilleW inder andItsAdjustment

FENGHe—ping(TonglushanCopper—ironMine，DayeCity，Hubei435101，China)

Abstract：A modelJKM 一208X4 multi—ropefriction—drum winderisusedintothenew auxiharyshaftinTonglushan mine，

andready logic controlnon circulating currentreversible seep—regulatingsystem isadoptedintothewinder．Thispaper

introducesthecomposition，functionsandparametesr ofcomop—nentunitsofthisseep—regulatingsystem，analyzestheprob—

lemsarisinginitsin—situadjustmentandtheiroccasions．

KeyWords：Winder，Seep—regulating．Readylogic—controlnon—circulating—current．In—situadjustment

銅綠山礦新副井提升機(jī)擔(dān)負(fù)著人員、材料、設(shè)備及大件的提升工作。采用單罐籠帶平衡錘提升方

式，提升高度 527m，***大提升速度 7．26rn／s，選用JKM一2．8×4型多繩摩擦提升機(jī)，主電機(jī)額定參數(shù)

為直流660V，506kW。根據(jù)提升機(jī)對電控系統(tǒng)的要求，新副井提升機(jī)電氣傳動采用集快速性、簡捷

性、可靠性于一體的電樞換向的有準(zhǔn)備邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)。在電樞換向的可逆系統(tǒng)中，勵磁電

流的大小和方向是恒定不變的，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是靠改變電樞變流器的輸出電壓的大小和方向?qū)?/p>

現(xiàn)的。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩反向快，主回路正、反向兩組電樞整流器反并聯(lián)連接，只需一臺整流變壓器和一套

觸發(fā)裝置，無需均衡電抗器，可靠性高，調(diào)試方便。

1 系統(tǒng)組成

所采用的有準(zhǔn)備邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)的控制單元組合如圖1所示。

1．1 主回路

直流電動機(jī)

直流快速開關(guān) 2臺

濾波電抗器 1臺

整流變壓器 1臺

勵磁變壓器

晶閘管功率單元

Z500—2A，506kW ，660V，825A，

520r／min，過載倍數(shù)2．5Ie，

勵磁電壓220V，8．1kW

DS12—20／08，1600—4000A

815A，2．7mH，油浸式

800 kVA，6000V／670V，

帶 ±5％抽頭，A／Y一11，

油浸式

15 kVA，380 v／235 V，

△／Y一11，干式

每橋臂 3只500A／2500V

晶閘管并聯(lián)

1．2控制回路

控制回路由 1，2，3程控柜、勵磁電源柜、輔助電源柜組成。

開車方式有 PC自動開車和手動開車兩種。設(shè)有晶閘管供電系統(tǒng)輕重事故聲光顯示及報警，輕事

故時可允許一次提升完畢，事故處理后 ，可繼續(xù)開車，重事故立即跳閘停車。

1．3 調(diào)節(jié)回路

調(diào)節(jié)回路可分為給定環(huán)節(jié)、速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)、電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié) 3部分。給定環(huán)節(jié)包括主令控制器、給定

濾波器、給定積分器等。主令控制器給出的信號經(jīng)給定濾波器濾波后送給給定積分器，經(jīng)其線性變換

后輸出按速度圖要求給定的電壓，并作為速度給定信號送入速度調(diào)節(jié)器，將濾波后的給定信號送給運(yùn)

轉(zhuǎn)控制器。速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)包括速度調(diào)節(jié)器、復(fù)合控制器等。速度給定信號與測速機(jī)的速度反饋信號進(jìn)

行比較，所得速度偏差信號經(jīng)速度調(diào)節(jié)器進(jìn)行 比例積分運(yùn)算和放大，再綜合正、反向提升給定，送人復(fù)

合控制器，然后送到電流調(diào)節(jié)器。速度調(diào)節(jié)器的作用就是使實(shí)際速度盡可能快而又穩(wěn)地跟上給定速

度，保證其誤差在允許范圍之內(nèi)。電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)包括電流調(diào)節(jié)器、電流變換器等。從復(fù)合控制器輸出

的電流信號與電流檢測送來的電流反饋信號進(jìn)行比較，其偏差信號通過電流調(diào)節(jié)器運(yùn)算和放大送給電

勢記憶單元，然后送人觸發(fā)輸入與保護(hù)單元，其輸出做為觸發(fā)信號的控制信號，使電流盡快跟隨給定，確

保系統(tǒng)的快速性。

1．4 勵磁 回路

380V電源經(jīng)自動開關(guān) QF2、整流變壓器 和全控橋整流后 ，供給電動機(jī)的勵磁繞組。本系統(tǒng)交

直流側(cè)的過電壓保護(hù)均采用了阻容和壓敏電阻，直流側(cè)有電壓、電流指示器。采用交流電流互感器和

電流變換器 LB一1檢測主回路電流，作為勵磁電流反饋信號輸人至勵磁電流調(diào)節(jié)器 LLT一1，與調(diào)節(jié)器

內(nèi)部給定電位器給出的額定勵磁給定電流信號相互比較，經(jīng) FD比例積分調(diào)節(jié)，輸出勵磁電流控制信號

給觸發(fā)輸入單元 CSR一2，經(jīng) CSR一2變換 ，由觸發(fā)脈沖單元 CF一3來控制晶閘管的開放角，此時，電

動機(jī)在額定勵磁電流(恒磁)狀態(tài)下工作。

 

2 各單元功能簡介及參數(shù)設(shè)定

(1)給定濾波單元(GD)。本單元將主令控制器給出的原始速度給定信號濾波，輸出***大給定電

壓 -1-8V。其中， 8V對應(yīng)反向提升***大速度 7．26m／s，一8V對應(yīng)正向提升***大速度 7．26m／s。

(2)s形給定積分器(GJ一3)。本單元將階躍或快速給定的電壓信號變成按一定變化率隨時間而

增減到給定值的輸出電壓，向調(diào)速系統(tǒng)提供有一定加速度的給定信號。采用 s形給定積分器，對加速

度的導(dǎo)數(shù)進(jìn)行***，一是可以減少在加速階段的有功沖擊和無功沖擊，***電樞電流的變化率，電機(jī)溫

升也會隨之下降，同時也可改善電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是減少鋼絲繩的擺動，延長鋼絲繩及其他設(shè)備的使

用壽命，使提升機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。本單元輸入輸出比例為 1：1，***大輸出電壓為 ±8V。

 

(3)速度調(diào)節(jié)器(ST一2)。本單元在速度調(diào)節(jié)閉環(huán)中對速度的偏差信號進(jìn)行比例積分運(yùn)算，并提

供一定的實(shí)際速度微分信號，以抑制超調(diào)。ST一2— 2為 1：l比例環(huán)節(jié)，本單元***大輸出電壓為 ±5

V，1V對應(yīng)電機(jī)電樞電流200A，5V對應(yīng)電樞電流1000A，電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流***在 1．2Ied=984A，即±

5V為速度調(diào)節(jié)器輸出限幅值。

(4)電流調(diào)節(jié)器(LT一5)。本單元在電流調(diào)節(jié)閉環(huán)中對電流偏差信號進(jìn)行 比例積分運(yùn)算，其輸出

接電勢記憶調(diào)節(jié)器，對觸發(fā)輸人單元進(jìn)行控制，以完成電樞電流的調(diào)節(jié)。本單元有鎖零環(huán)節(jié)，在停車、事

故狀態(tài)和切換過程中正、反兩組變流器均封鎖時，調(diào)節(jié)器輸出置零。

(5)電勢記憶調(diào)節(jié)器(DJ一1)。本單元將變流裝置輸出電壓通過電子開關(guān)按一定極性與電流調(diào)節(jié)

器輸出的動態(tài)電流和變流器內(nèi)阻電流壓降補(bǔ)償信號予以綜合，得到觸發(fā)輸入與保護(hù)單元所需的控制信

號。在電動機(jī)為恒磁工作的系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器 16號端輸入測速機(jī)電壓。在有準(zhǔn)備切換無環(huán)流可逆系統(tǒng)待

工作組開放前，電流調(diào)節(jié)器鎖零，變流裝置無電流，16號端輸人的是 電動勢信號，通過電子開關(guān) 的配

合，本單元向觸發(fā)輸入與保護(hù)單元輸入待工作組開放所需觸發(fā)角的相應(yīng)信號。

(6)觸發(fā)輸入與保護(hù)單元(CSR一2)。本單元用于電流調(diào)節(jié)器與觸發(fā)脈沖器之間作電位配合用，

在動態(tài)過程中***輸出電壓變化率，并具有過流保護(hù)等功能。

(7)交流電流變換單元(LB一1)。本單元與交流電流互感器配合，將交流進(jìn)線 電流變換成與其成

正比的直流電壓，作為電流反饋信號和輸入換向邏輯單元的零電流檢測信號。

(8)觸發(fā)脈沖單元(CF一4)。本單元用于觸發(fā)裝置輸入及保護(hù)單元與晶閘管脈沖板 MB一2之間，

將來自CSR一2的輸人電壓轉(zhuǎn)換成相位移動的脈沖輸出，推動脈沖板觸發(fā)晶閘管。本單元輸出一相雙

脈沖移相信號，帶有兩個具有封鎖控制的脈沖功放級。本單元由同步、恒流、鋸齒波形成、脈沖形成、脈

沖整形、雙脈沖形成、脈沖功放和脈沖封鎖等環(huán)節(jié)組成。

(9)運(yùn)轉(zhuǎn)控制器(YK一2)。本單元用于調(diào)速系統(tǒng)判別速度給定與反饋的有無以及其它運(yùn)轉(zhuǎn)、事故

狀況，從而輸出有關(guān)單元所需的工作或封鎖信號及控制、故障信號，保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正常工作和可靠停

車。該單元速度給定門坎電壓為 ±0．25V，輸出大于 8V為“1”狀態(tài)，封鎖 ST一2、LT一5、CSR一2推

B，安全回路斷電；輸出小于 8V為“一1”狀態(tài)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。

(1O)換向邏輯單元(HL一2)。本單元在邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中根據(jù)電流給定信號的極性和

零電流檢測的結(jié)果，以一定的時間邏輯關(guān)系，輸出正、反組變流器無環(huán)流工作和安全切換所需的觸發(fā)

脈沖工作信號和封鎖信號。本單元中集成放大器組成一極性鑒別器，輸人 I接速度調(diào)節(jié)器輸出，其極性

變化是正、反組變流器切換的必要條件。兩個與非門為零電流鑒別器，其輸入 Ⅱ、Ⅲ端必須有一端接

GB一2電壓型零電流檢測單元輸出，另一端接 LB一1交流電流變換單元輸出，只有兩電流信號均為零

時，輸入 I極性變化才能使輸出與非門之一翻轉(zhuǎn)，開始換向，所以電流為零是換向的必要條件。

(11)光電零電流變換單元(GB一2)。本單元用以檢測三相整流橋各橋臂上的晶閘管端電壓是否

全部不為零和取得零電流信號。本單元與交流變換器(LB一1)同時使用可提高零電流檢測的可靠性。

(12)速度變換器(SB一3)。本單元將直流測速發(fā)電機(jī)電壓分壓后向速度調(diào)節(jié)器提供轉(zhuǎn)速反饋信

號，同時還提供轉(zhuǎn)速指示儀表所需的信號、超速保護(hù)信號以及在弱磁變速情況下向速度調(diào)節(jié)器輸出自動

限幅所需的速度信號。

3 現(xiàn)場調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法

(1)逆變顛覆?！谥苿舆^程中，電動機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài) ，變流器逆變。此時，如果晶閘管換向失

敗，就會發(fā)生短路故障。造成換相失敗的原因有：晶閘管失去阻斷能力；脈沖變壓器絕緣損壞；晶閘管誤

導(dǎo)通；晶閘管不導(dǎo)通 ；***小超前角 ；整定得過小；供電電源電壓過低瞬時停電，缺相或三相嚴(yán)重不平

衡；觸發(fā)電源不正常。

(2)整流特性有突跳。當(dāng)直流側(cè)電感大時，容易發(fā)生這種現(xiàn)象，為此可在直流側(cè)并聯(lián)電阻、電容回路。

(3)接地電流。當(dāng)晶閘管導(dǎo)通時，會通過電纜和電動機(jī)的對地分布電容而流過高頻接地電流，此

電流可使接地保護(hù)繼電器誤動作。消除方法是在繼電器線圈兩端加高頻濾波器。

(4)系統(tǒng)振蕩。系統(tǒng)振蕩主要發(fā)生在轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)整時，主要原因有：測速機(jī)與直流電動機(jī)安裝偏

心，測速機(jī)質(zhì)量不佳，如電刷接觸不良等；系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)未調(diào)好，如中頻段過窄或內(nèi)外環(huán)參數(shù)未配合好 ；

調(diào)節(jié)對象參數(shù)變化，可適當(dāng)改變速度調(diào)節(jié)器參數(shù)；電流斷續(xù)，電樞回路電流嚴(yán)重斷續(xù)，容易使系統(tǒng)在空載

時發(fā)生振蕩，應(yīng)適當(dāng)加大回路濾波電抗器，改善斷續(xù)狀態(tài)，改變速度調(diào)節(jié)器參數(shù)，降低系統(tǒng)指標(biāo)，適 當(dāng)提

高無環(huán)流邏輯單元的零電流動作值也有一定效果。(5)系統(tǒng)性能變壞。系統(tǒng)調(diào)好后，運(yùn)行一段時

間逐漸變得不正常。如送電之初，系統(tǒng)正常，工作 1～ 2h后，出現(xiàn)頻繁跳閘或帶負(fù)荷轉(zhuǎn)速大大降低等。

此時，應(yīng)停機(jī)檢查。這些現(xiàn)象可能是某些半導(dǎo)體器件因漏電過大、發(fā)熱嚴(yán)重或擊穿損壞而不能正常工

作所致。為此可在主回路停電后，按靜態(tài)邏輯圖檢查各單元動作是否正常，找出故障單元，并更換。

(6)虛焊點(diǎn)或接插體接觸不良導(dǎo)致突發(fā)故障。此類故障往往由于機(jī)械振動、粉塵、人為等因素造

成，且停車查找較困難，其解決方法是提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。

4 結(jié) 語

銅綠山礦新副井提升機(jī)采用的帶電勢記憶環(huán)節(jié)的有準(zhǔn)備式快速邏輯無環(huán)流控制系統(tǒng)，具有響應(yīng)快，

調(diào)速范圍寬，靜差率小的特點(diǎn)，且保護(hù)完善，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性較高。全套裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，基

本上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，插件及單元電路板均采用鍍金工藝 ，抗腐蝕性強(qiáng)。自1995年

初調(diào)試完畢交付使用至今，傳動系統(tǒng)未出現(xiàn)大的故障，基本上滿足了礦山提升工作的需要。