yxsh现代电气自动控制技术25提升机tkd电气控制系统课件.ppt

1、YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统2.5 提升机TKD电气控制系统提升机是矿山运输系统中的主要设备之一，主提升机是矿山运输系统中的主要设备之一，主要用于矿山提升矿物（主井）或提升、下放人员、要用于矿山提升矿物（主井）或提升、下放人员、材料（副井）。矿井提升又分为立井提升，提升容材料（副井）。矿井提升又分为立井提升，提升容器有罐笼或箕斗；斜井提升，提升容器有串车或箕器有罐笼或箕斗；斜井提升，提升容器有串车或箕斗。斗。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统不论何种提升方式

2、，提升机的电气控制系统都是不论何种提升方式，提升机的电气控制系统都是相同的。相同的。TKD-A系列电气控制系统，为已经定型的系列电气控制系统，为已经定型的交流拖动控制系统，它可以实现对提升机的自动或半交流拖动控制系统，它可以实现对提升机的自动或半自动控制，现以高压自动控制，现以高压6kV单电机拖动为例，介绍单电机拖动为例，介绍TKD电气控制系统。电气控制系统。2.5.1 提升机的运动特点提升机的运动特点2.5.1.1 速度图和力图速度图和力图现以立井罐笼无尾绳（平衡装置）五阶段提升为现以立井罐笼无尾绳（平衡装置）五阶段提升为例，说明提升机的速度图和力图，如图例，说明提升机的速度图和力图，如图2

3、-11所示。所示。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 t1正力加速阶段，正力加速阶段，加速度加速度a10.75m/s2，起动，起动力为力为F1，随着，随着v的增大的增大F1略有下降；略有下降；t2等速运行阶段；等速运行阶段；t3负力减速阶段，减速度负力减速阶段，减速度a30.75m/s2；t4爬行阶段，爬行阶段，vc=0.30.5 m/s；t5机械抱闸阶段；机械抱闸阶段；间歇时间。间歇时间。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统2.5.1.2 绕线电动机的转子串电阻调

4、速绕线电动机的转子串电阻调速提升机交流拖动系统均选用绕线式异步电动机提升机交流拖动系统均选用绕线式异步电动机作为主拖动电机，绕线式异步电动机转子串电阻后作为主拖动电机，绕线式异步电动机转子串电阻后能限制起动电流和提高起动转矩，用逐段切除电阻能限制起动电流和提高起动转矩，用逐段切除电阻的方法，能在一定范围内进行调速。转子串的方法，能在一定范围内进行调速。转子串8段电阻段电阻的机械特性曲线如图的机械特性曲线如图2-12区所示。区所示。正正力力加加速速区区电动机起动时，先将全电动机起动时，先将全部电阻串入电动机转子部电阻串入电动机转子电路，这时的电动力一电路，这时的电动力一般为电动机额定电动力般为电

5、动机额定电动力的的0.30.4倍，且小于负倍，且小于负载力载力FL，仅能使提升钢，仅能使提升钢丝绳张紧，并消除减速丝绳张紧，并消除减速器的齿轮间隙器的齿轮间隙少 许 停 留 后（约 为少 许 停 留 后（约 为075s）逐段切除转子）逐段切除转子电阻，沿着电动运行区电阻，沿着电动运行区I内内a、b、p、q曲线一直到曲线一直到vL速度点，速度点，这时电动机发出的力与这时电动机发出的力与提升负载力提升负载力FL相等，电相等，电动机在自然特性曲线动机在自然特性曲线r20上等速运行。上等速运行。F2为切换力为切换力F1为峰值力为峰值力YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机

6、 TKD电气控制系统电气控制系统TKD电控系统中转子电阻的切除，一般采用以电控系统中转子电阻的切除，一般采用以电流为主附加延时的控制原则，在一定范围内适应电流为主附加延时的控制原则，在一定范围内适应了负荷的变化同时满足了电动力上下限和时间变了负荷的变化同时满足了电动力上下限和时间变化均不太大的要求。如果单纯用时间控制，在负荷化均不太大的要求。如果单纯用时间控制，在负荷变化的情况下，虽能保证起动时间不变，但起动力变化的情况下，虽能保证起动时间不变，但起动力的上下限随负荷大小而变化，负荷过重时有造成高的上下限随负荷大小而变化，负荷过重时有造成高压油开关跳闸的可能。如果单纯用电流控制，当负压油开关跳

7、闸的可能。如果单纯用电流控制，当负荷变化时，虽能保证起动力的上下限不变，但起动荷变化时，虽能保证起动力的上下限不变，但起动加速度和起动时间却随负荷而变化。负荷过小，有加速度和起动时间却随负荷而变化。负荷过小，有可能使加速度过大，是不安全的因素。可能使加速度过大，是不安全的因素。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统电动机的转速超过同步速度电动机的转速超过同步速度v0时，便进入再生时，便进入再生发电制动区发电制动区上运行，电动机变为发电机，将机械上运行，电动机变为发电机，将机械能变为电能返送给交流电网，这时电动机起制动作能变为电能返送

8、给交流电网，这时电动机起制动作用，发出的是负力。提升机下放重物时就可采取这用，发出的是负力。提升机下放重物时就可采取这种运行力式。在再生发电制动区运行，电动机转子种运行力式。在再生发电制动区运行，电动机转子电阻应全部切除，使它运行在自然特性曲线上的电阻应全部切除，使它运行在自然特性曲线上的vL点，否则接入电阻反而会使提升机速度升高，甚至点，否则接入电阻反而会使提升机速度升高，甚至会发生会发生“飞车飞车”事故。事故。再生发电制动区再生发电制动区YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 提升机在减速阶段出现大的负力常常采用动力提升机在减速

9、阶段出现大的负力常常采用动力制动，这时电动机的定子必须从交流电网切断，另制动，这时电动机的定子必须从交流电网切断，另加直流电源装置进行供电。加直流电源装置进行供电。动力制动区动力制动区 提升电动机从等速段的提升电动机从等速段的vL切换到动力制动区切换到动力制动区时，时，电动机也变为发电机，它将机械能变为电能消耗在转子电动机也变为发电机，它将机械能变为电能消耗在转子电阻上，所以又叫能耗制动。电动机在动力制动区内发电阻上，所以又叫能耗制动。电动机在动力制动区内发出的是负力，负力的大出的是负力，负力的大小是通入定子的制动电小是通入定子的制动电流和转子电阻的函数。流和转子电阻的函数。区是定子制动电流不

10、区是定子制动电流不变时切除电阻的一簇特变时切除电阻的一簇特性曲线，此时制动过程性曲线，此时制动过程沿着沿着1、2、3曲线曲线一直到某一低速度一直到某一低速度vc。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统低速爬行低速爬行为了实现准确停车，提升机在减速末，应以约为了实现准确停车，提升机在减速末，应以约0.5m/s的的vc低速爬行，补偿以前各段运行中积累的低速爬行，补偿以前各段运行中积累的行程误差，此时相应的拖动力为行程误差，此时相应的拖动力为F4，控制方式有以，控制方式有以下几种：下几种：脉动控制脉动控制 提升电动机交替工作在自由滑行提升

11、电动机交替工作在自由滑行减速和电动运行加速状态，使提升机的平均速度约为减速和电动运行加速状态，使提升机的平均速度约为爬行速度爬行速度vc。低频拖动低频拖动 使提升电动机改由低频电源供电，使提升电动机改由低频电源供电，低频电源设备主要有晶闸管变频装置和变频机组。低频电源设备主要有晶闸管变频装置和变频机组。微拖电机拖动微拖电机拖动 改由另一台较小型鼠笼电动改由另一台较小型鼠笼电动机拖动。机拖动。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统2.5.2 TKD中的磁放大器、自整角机电路中的磁放大器、自整角机电路2.5.2.1 磁放大器磁放大器磁放

12、大器为一种无触点电器，利用铁磁材料的磁放大器为一种无触点电器，利用铁磁材料的非线性特性，由饱和扼流圈与整流元件组成的一种非线性特性，由饱和扼流圈与整流元件组成的一种电磁装置。由于磁放大器没有运动机构，可以综合电磁装置。由于磁放大器没有运动机构，可以综合比较几个独立的信号等优点，在比较几个独立的信号等优点，在TKD电气控制系统电气控制系统中作为放大元件得到了应用，它的缺点是动作时惯中作为放大元件得到了应用，它的缺点是动作时惯性较大、体积较大，现在逐步用集成运算放大器代性较大、体积较大，现在逐步用集成运算放大器代替了磁放大器。替了磁放大器。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提

13、升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统（1）磁放大器的基本原理）磁放大器的基本原理如图如图2-12所示。铁芯中有两个绕组，一个是工所示。铁芯中有两个绕组，一个是工作绕组（交流绕组）作绕组（交流绕组）WL，其匝数为，其匝数为NL，这个绕组通，这个绕组通过负载过负载RL接到交流电源上；另一个是控制绕组（直接到交流电源上；另一个是控制绕组（直流绕组）流绕组）Wc，其匝数为，其匝数为NC。磁放大器铁芯磁化曲磁放大器铁芯磁化曲线线N和磁感应变化曲线和磁感应变化曲线B、H如图如图2-13所示。所示。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统当工

14、作绕组接交流电当工作绕组接交流电源，控制绕组中直流为零源，控制绕组中直流为零时，其磁感应强度时，其磁感应强度B=Bmsint如图中的曲线如图中的曲线a。相相应的磁场强度应的磁场强度H变化曲线变化曲线可由磁化曲线求得，如图可由磁化曲线求得，如图中的曲线中的曲线a。当工作绕组接交流电当工作绕组接交流电源，控制绕组中直流不为源，控制绕组中直流不为零时，其磁感应强度零时，其磁感应强度B=B0+Bmsint如图中的曲线如图中的曲线b。相相应的磁场强度应的磁场强度H变化曲线，变化曲线，如图中的曲线如图中的曲线b。由图可见，当有控由图可见，当有控制电流制电流IC0时，交、直流时，交、直流激磁共同作用，铁芯的

15、激磁共同作用，铁芯的工作区进入了磁化曲线工作区进入了磁化曲线的饱和段，交流磁场强的饱和段，交流磁场强度增加，铁芯导磁率度增加，铁芯导磁率下下降。降。而交流绕组电感而交流绕组电感L与与成正比，所以交流电路内电流成正比，所以交流电路内电流增大。由此可看出，在磁饱和区，控制绕组内较小增大。由此可看出，在磁饱和区，控制绕组内较小的直流电流的改变，通过铁芯导磁率的改变而改变的直流电流的改变，通过铁芯导磁率的改变而改变交流电路的参数，即可在交流绕组内获得较大的交交流电路的参数，即可在交流绕组内获得较大的交流电流的改变，磁放大器由此得名。流电流的改变，磁放大器由此得名。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自

16、动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统（2）实际的磁放大器）实际的磁放大器实际的磁放大器常由两个铁芯（环形或矩形）组实际的磁放大器常由两个铁芯（环形或矩形）组成。若用一个铁芯，由于工作绕组的交流电势在控制成。若用一个铁芯，由于工作绕组的交流电势在控制绕组中产生感应电势，使输入信号发生畸变。同时，绕组中产生感应电势，使输入信号发生畸变。同时，将使将使IC=0时时ILmin增加，影响磁放大器良好工作。增加，影响磁放大器良好工作。无反馈磁放大无反馈磁放大器的放大系数一般较器的放大系数一般较低，无反馈磁放大器低，无反馈磁放大器采用习惯画法的电路采用习惯画法的电路如图如图2-14

17、所示。所示。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统为了增加放大系数，须采用正反馈。利用磁放大为了增加放大系数，须采用正反馈。利用磁放大器的输出参数来产生一个附加直流激磁磁场，它的方器的输出参数来产生一个附加直流激磁磁场，它的方向与控制信号产生的直流激磁磁场方向相同。在有正向与控制信号产生的直流激磁磁场方向相同。在有正反馈的情况下，如果信号大小不变，则输出将大大提反馈的情况下，如果信号大小不变，则输出将大大提高，可使磁放大器的电流（功率）放大系数提高。磁高，可使磁放大器的电流（功率）放大系数提高。磁放大器常用的反馈方式有内反馈和外反馈

18、两种，外反放大器常用的反馈方式有内反馈和外反馈两种，外反馈磁放大器具有特设的反馈绕组，内反馈磁放大器则馈磁放大器具有特设的反馈绕组，内反馈磁放大器则主要依靠交流绕组电流的直流分量来实现反馈。主要依靠交流绕组电流的直流分量来实现反馈。TKD电控系统中磁放大器采用电控系统中磁放大器采用FC2系列磁放大器，其工作系列磁放大器，其工作绕组（绕组（1-2，3-4，5-6，7-8）皆采用内反馈形式。如图）皆采用内反馈形式。如图2-15（a）（）（b）所示。）所示。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统磁放大器一般工作在磁放大器一般工作在a-c段

19、，但当段，但当IC=0时，时，IL已经有一已经有一个输出，这样如果个输出，这样如果IC不反极性，不反极性，则只能工作在则只能工作在b-c段。因此，一段。因此，一般磁放大器使用时，预先给一般磁放大器使用时，预先给一个控制绕组加上一个固定直流个控制绕组加上一个固定直流电流（负值），使输出电流电流（负值），使输出电流IL降到降到a点，这个绕组叫偏移绕组，点，这个绕组叫偏移绕组，FC2系列磁放大器共有系列磁放大器共有6个控制个控制绕组，可根据需要连接。绕组，可根据需要连接。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统而而TKD电路中的磁放大器电路

20、中的磁放大器AM1和和AM3都工作在特性曲线都工作在特性曲线的上部（利用部分饱和段及部分的上部（利用部分饱和段及部分线性段），如图中的线性段），如图中的B*C*段。段。2.5.2.2 可调闸可调闸（1）工作原理）工作原理可调闸是通过电液调节阀调节制动油压的大小，可调闸是通过电液调节阀调节制动油压的大小，而调节闸的制动力的。电液调压阀而调节闸的制动力的。电液调压阀YV线圈中的电流，线圈中的电流，是由制动手柄带动的自整角机发出的信号，经磁放大是由制动手柄带动的自整角机发出的信号，经磁放大器放大后供给的，如图器放大后供给的，如图2-16 所示。所示。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2

21、.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 当制动手柄处于全紧闸位置时，自整角机同步当制动手柄处于全紧闸位置时，自整角机同步绕组中产生的电压应为零。这时磁放大器输出电流绕组中产生的电压应为零。这时磁放大器输出电流最小。最小。YV线圈产生的电磁力也最小，克服不了十字线圈产生的电磁力也最小，克服不了十字弹簧的反力。此时挡板处于最弹簧的反力。此时挡板处于最高位置，喷嘴喷油加多，使溢高位置，喷嘴喷油加多，使溢流阀来的压力油油压下降，溢流阀来的压力油油压下降，溢流阀滑阀上部压力减小，在压流阀滑阀上部压力减小，在压力差作用下滑阀上移，于是溢力差作用下滑阀上移，于是溢流阀回油量增多，制动油压下流阀回

22、油量增多，制动油压下降，机械闸抱闸。降，机械闸抱闸。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统当制动手柄渐渐向全松闸位置移动时，带动自整当制动手柄渐渐向全松闸位置移动时，带动自整角机转子反时针旋转，自整角机同步绕组中产生的电角机转子反时针旋转，自整角机同步绕组中产生的电压渐渐增高，磁放大器输出给压渐渐增高，磁放大器输出给YV线圈中的电流也渐惭线圈中的电流也渐惭加大加大 ，YV 在永久磁铁气隙中产生的电磁力也渐渐加在永久磁铁气隙中产生的电磁力也渐渐加大，大，于是压缩十字弹簧，带动挡板向于是压缩十字弹簧，带动挡板向下移动，使喷嘴喷油量逐渐减

23、少，制下移动，使喷嘴喷油量逐渐减少，制动油压增高，制动闸渐渐松闸。手柄动油压增高，制动闸渐渐松闸。手柄达全松闸位置时，自整角机大约转动达全松闸位置时，自整角机大约转动50o，这时产生电压最高，这时产生电压最高，YV线圈中线圈中的电流也最大（约的电流也最大（约250mA），工作闸），工作闸处于全松闸状态。处于全松闸状态。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统电气控制系统中有两套电液调压装置，其线圈电气控制系统中有两套电液调压装置，其线圈分别为分别为YVl、YV2其中一套工作，一套备用。用转换其中一套工作，一套备用。用转换开关开关SA3

24、进行转换。进行转换。（2）可调闸磁放大器工作电路）可调闸磁放大器工作电路YV线圈中的电流是磁放大器供给的，而磁放大线圈中的电流是磁放大器供给的，而磁放大器和自整角机的特性都是非线性，工作闸好用与否，器和自整角机的特性都是非线性，工作闸好用与否，决定于特性工作段的合理选用，磁放大器的工作电决定于特性工作段的合理选用，磁放大器的工作电路如图路如图2-17所示。所示。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统工作绕组（工作绕组（1-2，3-4，5-6，7-8）（）（1），接成内正），接成内正反馈形式，电流方向为奇数反馈形式，电流方向为奇数端子

25、进偶数端子出，故产生端子进偶数端子出，故产生正反馈，反馈愈强，磁放大正反馈，反馈愈强，磁放大器的放大倍数也愈大。器的放大倍数也愈大。由于接成内正反馈后，由于接成内正反馈后，磁放大器特性曲线如图磁放大器特性曲线如图2-18所示，原始工作点在所示，原始工作点在D点。点。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统偏 移 绕 组偏 移 绕 组（13-14）（）（4），），加入正向直流激加入正向直流激磁电流磁电流IC（13进，进，14出），可使磁出），可使磁放大器达到饱和，放大器达到饱和，输出电流最大，输出电流最大，这时，工作点由这时，工作点由D

26、点变到点变到A点。点。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统负反馈绕组（负反馈绕组（20-19）、（）、（22-21）（3），与二极管），与二极管VD5及电阻及电阻Rt8组成一截组成一截止负反馈电路。当松闸时，自整角机止负反馈电路。当松闸时，自整角机B1输出电压渐渐增高，由于输出电压渐渐增高，由于VD5的阻止，无的阻止，无反馈电流，当反馈电流，当B1返回时，输出电压减少，返回时，输出电压减少，这时这时Rt8上的分压也立刻减少，但上的分压也立刻减少，但AMl输输出电压由于惯性还来不及减少，它的电出电压由于惯性还来不及减少，它的电压大于

27、截止电压，则负反馈绕组中有负压大于截止电压，则负反馈绕组中有负反馈电流通过，起反向激磁作用，使反馈电流通过，起反向激磁作用，使AM1输出电流很快减少。输出电流很快减少。AMl的工作点的工作点便由便由A点到点到B、C点，当截止电压与输出点，当截止电压与输出电压相等时，负反馈作用停止。电压相等时，负反馈作用停止。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统截止负反馈的另一个作用是当偏移绕组发生故截止负反馈的另一个作用是当偏移绕组发生故障断线时，磁放大器输出要增高，即使制动手柄拉障断线时，磁放大器输出要增高，即使制动手柄拉至全制动位置至全制动位

28、置IC=0，YV中电流还较大，因此制动器中电流还较大，因此制动器达不到最大制动力，如加入截止负反馈电路，则此达不到最大制动力，如加入截止负反馈电路，则此时磁放大器的输出电压高于截止电压（此时为零），时磁放大器的输出电压高于截止电压（此时为零），故截止负反馈起作用，降低了故截止负反馈起作用，降低了YV中的电流，保证了中的电流，保证了制动器的可靠工作。制动器的可靠工作。可调闸除手动外，在减速阶段还可以根据实际可调闸除手动外，在减速阶段还可以根据实际速度大于给定速度的偏差值，来自动调节机械制动速度大于给定速度的偏差值，来自动调节机械制动力的大小。力的大小。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制

29、技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统反向激磁绕组（反向激磁绕组（15-16）（7），接在测速发电机），接在测速发电机BV电路电路中，代表了提升机的实际速度，中，代表了提升机的实际速度，由电阻由电阻Rt26来调节电流。来调节电流。给定速度绕组给定速度绕组（17-18）（）（5），），接在给定自整角机接在给定自整角机B5或或B6的电路中，的电路中，作为给定速度。由作为给定速度。由Rt25来调节电流。来调节电流。B5、B6分别由提升分别由提升方 向 继 电 器方 向 继 电 器 K AZ（23）、）、KAF（24）控制。控制。等速时，等速时，B5（B6）产生的电压最高，产生的电压

30、最高，BV的电压也最高，这时调的电压也最高，这时调节电阻节电阻Rt25和和Rt26，使两，使两个绕组产生的磁势（个绕组产生的磁势（IN）相同。由于它们的磁势相同。由于它们的磁势是相反的，所以综合磁是相反的，所以综合磁势为零，对磁放大器没势为零，对磁放大器没有作用。有作用。AM1仍工作于仍工作于图图2-18中的中的A点，无制点，无制动作用。动作用。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统减速时，减速时，B5（B6）电压按给定速度图的减速度）电压按给定速度图的减速度规律下降，这时如实际速度未降下来，则实际速度规律下降，这时如实际速度未降下

31、来，则实际速度大于给定速度，即实际磁势大于给定磁势，综合磁大于给定速度，即实际磁势大于给定磁势，综合磁势为一负磁势，于是势为一负磁势，于是AMl的工作点便由的工作点便由A点向点向E或或F点移动，使输出电流减小，进行制动。偏差愈大，点移动，使输出电流减小，进行制动。偏差愈大，AM1输出愈小，制动力也愈大。当提升机超速输出愈小，制动力也愈大。当提升机超速5%以以下时，闸的动作（下时，闸的动作（YV线圈电流）变化平缓，而当超线圈电流）变化平缓，而当超速大于速大于5%时，可调闸动作灵敏（此时时，可调闸动作灵敏（此时AM1工作在线工作在线性段），起到保护作用，达到自动调节机械闸的目性段），起到保护作用，

32、达到自动调节机械闸的目的。的。当实际速度小当实际速度小于给定速度，则综于给定速度，则综合磁势为正值，从合磁势为正值，从磁放大器特性可看磁放大器特性可看出，输出电流不会出，输出电流不会减小，也就不会产减小，也就不会产生制动力。生制动力。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统可调闸是用制动手柄来操纵的。制动手柄带有可调闸是用制动手柄来操纵的。制动手柄带有连锁开关连锁开关SADZ。松闸时。松闸时 （39）复位闭合）复位闭合工作工作闸继电器闸继电器KAGZ得电得电B1、AM1（1）工作。）工作。1-SADZ 2.5.2.3 减速阶段过速保护

33、电路减速阶段过速保护电路 减速阶段过速保护控制电路由减速阶段过速保护控制电路由保护磁放大器保护磁放大器AM2控制的过速继电控制的过速继电器器KAGS1来实现。来实现。工作绕组（工作绕组（1-2，3-4，5-6，7-8）（8）也是内正反馈接线。）也是内正反馈接线。控制绕组（控制绕组（11-12）（）（9）接成）接成外正反馈。用以得到如图外正反馈。用以得到如图2-19所示继所示继电特性，调整电特性，调整Rt21可以改变特性曲线可以改变特性曲线环的宽度。环的宽度。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统偏移绕组（偏移绕组（21-22）（）（

34、4），），用以调整超速的整定值。用以调整超速的整定值。速度给定绕组（速度给定绕组（17-18）（5）由自整角机）由自整角机B5或或B6供电。供电。速度反馈绕组（速度反馈绕组（15-16）（7）接在测速发电机）接在测速发电机BV电路电路中。速度给定绕组与测速反馈中。速度给定绕组与测速反馈绕组，极性相反。绕组，极性相反。当实际速度超过给定速度当实际速度超过给定速度10时，时，AM2（15-16）绕组中）绕组中的激磁安匝较（的激磁安匝较（17-18）绕组中）绕组中激磁安匝增大激磁安匝增大10。因为。因为AM2（15-16）的双号端接至电源正）的双号端接至电源正极，所以这时对极，所以这时对AM2来说速

35、度来说速度偏差为负激磁，由于偏差为负激磁，由于AM2调成调成磁继电器，故这时磁继电器，故这时AM2输出突输出突然减小，使然减小，使KAGS1释放，安全释放，安全电路（电路（31）断电，实现安全制）断电，实现安全制动。动。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统2.5.2.4 动力制动控制电路动力制动控制电路TKD-A电控系统采用电控系统采用KZG型单相晶闸管动力制型单相晶闸管动力制动装置，控制方法属于单闭环系统，动力制动电源动装置，控制方法属于单闭环系统，动力制动电源装置输出电压的大小与触发装置输入控制信号电压装置输出电压的大小与触发

36、装置输入控制信号电压的高低有关。的高低有关。控制信号电压由两个电路组成控制信号电压由两个电路组成一个一个“或或”门电路，只要其中之一门电路，只要其中之一达到触发要求时，即可使晶闸管触达到触发要求时，即可使晶闸管触发起制动作用。这两个电路，一个发起制动作用。这两个电路，一个是由实际速度与给定速度形成的速是由实际速度与给定速度形成的速度偏差值，自动控制着度偏差值，自动控制着AM3磁放大磁放大器的输出，另一条电路由司机控制器的输出，另一条电路由司机控制自整角机自整角机B2的输出以实现人工调节。的输出以实现人工调节。工作绕组（工作绕组（10）为正反馈接线，）为正反馈接线，其输出特性如图其输出特性如图2

37、-20，AM3的静态的静态工作点在工作点在A点。点。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 负偏移绕组（负偏移绕组（22-21）（4），利用），利用Rt17、Rt18调整调整工作点，使其在没有速度偏工作点，使其在没有速度偏差时差时AM3的输出为的输出为16V，此，此时动力制动电流应为最小。时动力制动电流应为最小。速 度 反 馈 绕 组速 度 反 馈 绕 组（13-14，15-16）（）（7）接测速反馈电压，其安接测速反馈电压，其安匝值代表实际速度，为匝值代表实际速度，为正激磁。正激磁。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术

38、2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统速度给定绕组（速度给定绕组（20-19，18-17）（）（6）接给定电压，）接给定电压，其安匝值代表设计速度，为其安匝值代表设计速度，为负激磁，当过速负激磁，当过速2.5即速度即速度偏差值为偏差值为+2.5。时，使。时，使AM3输出为输出为24V，此时动力，此时动力制动达最大值。制动达最大值。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统在人工控制动力制动系统时，在人工控制动力制动系统时，由司机控制脚踏板带动自整角机由司机控制脚踏板带动自整角机B2发生控制电压。当脚跟刚刚踩下，发生控制电压

39、。当脚跟刚刚踩下，脚尖尚未下踏时，动力制动投入，脚尖尚未下踏时，动力制动投入，但此时自整角机但此时自整角机B2的输出很小，动的输出很小，动力制动电流最小。当司机脚尖踏下力制动电流最小。当司机脚尖踏下后，自整角机后，自整角机B2输出最大，调整输出最大，调整Rt14使使U=24V。在脚踏动力制动与在脚踏动力制动与AM3输出输出电路中，分别由电路中，分别由VZl和和VZ2两个二极两个二极管组成管组成“或或”门电路，两种信号成门电路，两种信号成并联关系，互不影响。并联关系，互不影响。控制绕组（控制绕组（12-11）（）（11）与电容）与电容C6和电阻和电阻Rt31组成微分负反馈电路，它可以组成微分负反

40、馈电路，它可以改善系统的动态品质，利用改善系统的动态品质，利用Rt3l可以调整可以调整动态过程中负反馈的强弱，它抑制系统动态过程中负反馈的强弱，它抑制系统的动态放大倍数。若反馈过强，将使系的动态放大倍数。若反馈过强，将使系统的动态放大倍数过低，增加了偏差和统的动态放大倍数过低，增加了偏差和调节时间；反馈过弱又有可能使系统产调节时间；反馈过弱又有可能使系统产生振荡。在调整过程中，以能得到较为生振荡。在调整过程中，以能得到较为平稳的动态过程，即在制动投入后，系平稳的动态过程，即在制动投入后，系统能按照给定的速度曲线减速，而不产统能按照给定的速度曲线减速，而不产生振荡，也没有过大的偏差为宜。生振荡，

41、也没有过大的偏差为宜。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统2.5.2.5 自整角机深度指示器电路自整角机深度指示器电路B3和和B4（12）两个自整角机，）两个自整角机，B3为发为发送机，由提升机主轴带动其转子旋转。送机，由提升机主轴带动其转子旋转。B4为接收机，其转子带动深度指示器旋转。为接收机，其转子带动深度指示器旋转。B3和和B4的激磁绕组串联，由同一的激磁绕组串联，由同一220V供供电。由自整角机原理可知，将激磁电源接电。由自整角机原理可知，将激磁电源接通后，提升机带动通后，提升机带动B3旋转时，旋转时，B4就跟踪它就跟踪它

42、同步转动，指示容器在井筒中的位置。在同步转动，指示容器在井筒中的位置。在B3、B4的激磁绕组中串联着失流继电器的激磁绕组中串联着失流继电器KISL（13），用以监视），用以监视B3、B4电路是否有电路是否有断线发生，如果断线即实现安全制动。断线发生，如果断线即实现安全制动。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统2.3 TKD主电路主电路 主电路用于供给主电路用于供给提升电动机电源，提升电动机电源，控制电动机的转向控制电动机的转向和调节转速，实现和调节转速，实现保护。保护。高压开关柜高压开关柜动力制动力制动电源动电源柜柜定子电路定子电

43、路转子电路转子电路YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 2.5.3.1 高压开关柜高压开关柜变电所送来的二路变电所送来的二路6kV电源，一路工作，一路备电源，一路工作，一路备用，经高压开关柜的隔离开关用，经高压开关柜的隔离开关QS1、油开关、油开关QF为电机为电机供电。供电。在高压开关柜内还设有电压互感器在高压开关柜内还设有电压互感器TV，失压脱，失压脱扣线圈扣线圈KUSYQ，电流互感器，电流互感器TA和过流脱扣线圈和过流脱扣线圈KIQ1、KIQ2，用于失压或过流保护。，用于失压或过流保护。对于过载、短路和欠电压等保护性断电由油开

44、关对于过载、短路和欠电压等保护性断电由油开关来实现。来实现。在在KUSYQ线圈电路中还串联接有紧急停车开关线圈电路中还串联接有紧急停车开关SFJT和换向器室栏栅门闭锁开关和换向器室栏栅门闭锁开关SQLS。SFJT用以人为用以人为产生安全制动，产生安全制动，SQLS用以当人员进入高压换向器室时用以当人员进入高压换向器室时SQSL起安全闭锁作用。起安全闭锁作用。PV为监视电压表，装在司机操作台上。为监视电压表，装在司机操作台上。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统2.5.3.2 动力制动电源装置动力制动电源装置KZG动力制动电源装置由

45、晶闸管整流电路组成。当采动力制动电源装置由晶闸管整流电路组成。当采用动力制动方式运行时，使高压电路断开，动力制动用动力制动方式运行时，使高压电路断开，动力制动接触器接触器KMDZ闭合，所需直流电源接闭合，所需直流电源接入电动机定子两相绕组，由于容量入电动机定子两相绕组，由于容量的限制的限制KMDZ的触头串联使用。当动的触头串联使用。当动力制动交流电源欠（失）压时，失力制动交流电源欠（失）压时，失压继电器压继电器KUSY动作，安全电路断电，动作，安全电路断电，提升机安全制动停车。提升机安全制动停车。PA2为监视为监视电流表，装在司机操作台上。电流表，装在司机操作台上。YXSH现代电气自动控制技术

46、现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 2.5.3.3 电动机定子电动机定子电路电路 高压接触器高压接触器KMXL、KMZ、KMF控制电机定子电控制电机定子电路的通断和换向。路的通断和换向。在电流互感器在电流互感器TA电路中电路中串入三相电流继电器串入三相电流继电器KIJL，用来反映起动过程中电动机用来反映起动过程中电动机定子电流的变化，与时间继定子电流的变化，与时间继电器配合，共同调节起动过电器配合，共同调节起动过程中的速度，实现以电流为程中的速度，实现以电流为主时间为辅的自动起动过程。主时间为辅的自动起动过程。PA1为监视电流表，装为监视电流表，装在司机操

47、作台上。在司机操作台上。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 2.5.3.4 电动机转子电动机转子电路电路 电动机转子电路接有电动机转子电路接有外加三相八段起动电阻外加三相八段起动电阻RQ11 RQ83在加速和动力制动过程中，在加速和动力制动过程中，由加速接触器由加速接触器KMJ1KMJ8分分段切除，来改变电动机的起段切除，来改变电动机的起动和制动特性，以满足提升动和制动特性，以满足提升机对速度的要求，并限制电机对速度的要求，并限制电机电流。机电流。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控

48、制系统电气控制系统2.5.4 TKD测速电路测速电路测速电路就是把提升机的实际速度测量出来并转测速电路就是把提升机的实际速度测量出来并转化为电量，为速度电路和一些以速度为函数的电气控化为电量，为速度电路和一些以速度为函数的电气控制元件提供信号。如图制元件提供信号。如图2-22所示。所示。YXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统在测速电路中，由提升机主轴拖动的他激直流在测速电路中，由提升机主轴拖动的他激直流测速发电机测速发电机BV的输出电压与提升机的实际转速成正的输出电压与提升机的实际转速成正比。当提升机以额定转速运行时，调节其激磁绕组

49、比。当提升机以额定转速运行时，调节其激磁绕组中串联的可调电阻中串联的可调电阻Rt15，一般当，一般当v=vm时，时，BV的端电的端电压压U=220V。测速电路设有多种继电器，其作用如。测速电路设有多种继电器，其作用如下：下：方向继电器方向继电器KAZ（23）、）、KAF（24）根据）根据BV的转动的转动方向，有选择性的工作，方向，有选择性的工作，其触头接在速度给定自整其触头接在速度给定自整角机的激磁电路中，使两角机的激磁电路中，使两个自整角机个自整角机B5、B6根据提根据提升方向也有选择性的工作，升方向也有选择性的工作，并相互闭锁。并相互闭锁。Rt1为分压电阻，为分压电阻，Rt1与低与低速继电

50、器速继电器 并联，目并联，目的是使的是使Rt1在高速时接入，在高速时接入，起分压作用，低速时被起分压作用，低速时被 所短接，使所短接，使KAZ、KAF的动作灵敏。的动作灵敏。SDZKASDZKAYXSH现代电气自动控制技术现代电气自动控制技术2.5 提升机提升机 TKD电气控制系统电气控制系统 低速爬行继电器低速爬行继电器KASD（25），当提升机速度降），当提升机速度降低于低于KASD释放值时，使释放值时，使高压换向接触器二次给高压换向接触器二次给电，提升机再次加速，电，提升机再次加速，当速度升高于当速度升高于KASD的吸的吸合值时，它又使高压换合值时，它又使高压换向接触器断电，切断电向接触