摘 要：銅綠山礦新 副井選用JKM一208×4型多繩摩擦輪提升機。該提升機采用有準備邏輯無(wú)環(huán)流可逆調速系統。

介紹了調速系統的組成、各單元的功能與參數，分析了現場(chǎng)調試中出現的問(wèn)題及原因。

關(guān)鍵詞：提升機；調速 系統；有準備邏輯無(wú)環(huán)流；現場(chǎng)調試

中圖分類(lèi)號：TD534 ．7 文獻標識碼：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擔負著(zhù)人員、材料、設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，主電機額定參數

為直流660V，506kW。根據提升機對電控系統的要求，新副井提升機電氣傳動(dòng)采用集快速性、簡(jiǎn)捷

性、可靠性于一體的電樞換向的有準備邏輯無(wú)環(huán)流可逆調速系統。在電樞換向的可逆系統中，勵磁電

流的大小和方向是恒定不變的，電動(dòng)機的轉速和方向是靠改變電樞變流器的輸出電壓的大小和方向實(shí)

現的。其特點(diǎn)是轉矩反向快，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(wú)需均衡電抗器，可靠性高，調試方便。

1 系統組成

所采用的有準備邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統的控制單元組合如圖1所示。

1．1 主回路

直流電動(dòng)機

直流快速開(kāi)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(guò)載倍數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(kāi)車(chē)方式有 PC自動(dòng)開(kāi)車(chē)和手動(dòng)開(kāi)車(chē)兩種。設有晶閘管供電系統輕重事故聲光顯示及報警，輕事

故時(shí)可允許一次提升完畢，事故處理后 ，可繼續開(kāi)車(chē)，重事故立即跳閘停車(chē)。

1．3 調節回路

調節回路可分為給定環(huán)節、速度調節環(huán)節、電流調節環(huán)節 3部分。給定環(huán)節包括主令控制器、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(xiàn)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節器，將濾波后的給定信號送給運

轉控制器。速度調節環(huán)節包括速度調節器、復合控制器等。速度給定信號與測速機的速度反饋信號進(jìn)

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

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

度，保證其誤差在允許范圍之內。電流調節環(huán)節包括電流調節器、電流變換器等。從復合控制器輸出

的電流信號與電流檢測送來(lái)的電流反饋信號進(jìn)行比較，其偏差信號通過(guò)電流調節器運算和放大送給電

勢記憶單元，然后送人觸發(fā)輸入與保護單元，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

保系統的快速性。

1．4 勵磁 回路

380V電源經(jīng)自動(dòng)開(kāi)關(guān) QF2、整流變壓器 和全控橋整流后 ，供給電動(dòng)機的勵磁繞組。本系統交

直流側的過(guò)電壓保護均采用了阻容和壓敏電阻，直流側有電壓、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節器 LLT一1，與調節器

內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比例積分調節，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(lái)控制晶閘管的開(kāi)放角，此時(shí)，電

動(dòng)機在額定勵磁電流(恒磁)狀態(tài)下工作。

 

2 各單元功能簡(jiǎn)介及參數設定

(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對應反向提升***大速度 7．26m／s，一8V對應正向提升***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(shí)間而

增減到給定值的輸出電壓，向調速系統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

度的導數進(jìn)行***，一是可以減少在加速階段的有功沖擊和無(wú)功沖擊，***電樞電流的變化率，電機溫

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

用壽命，使提升機運行更加平穩。本單元輸入輸出比例為 1：1，***大輸出電壓為 ±8V。

 

(3)速度調節器(ST一2)。本單元在速度調節閉環(huán)中對速度的偏差信號進(jìn)行比例積分運算，并提

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

V，1V對應電機電樞電流200A，5V對應電樞電流1000A，電機堵轉電流***在 1．2Ied=984A，即±

5V為速度調節器輸出限幅值。

(4)電流調節器(LT一5)。本單元在電流調節閉環(huán)中對電流偏差信號進(jìn)行 比例積分運算，其輸出

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

故狀態(tài)和切換過(guò)程中正、反兩組變流器均封鎖時(shí)，調節器輸出置零。

(5)電勢記憶調節器(DJ一1)。本單元將變流裝置輸出電壓通過(guò)電子開(kāi)關(guān)按一定極性與電流調節

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

號。在電動(dòng)機為恒磁工作的系統中，調節器 16號端輸入測速機電壓。在有準備切換無(wú)環(huán)流可逆系統待

工作組開(kāi)放前，電流調節器鎖零，變流裝置無(wú)電流，16號端輸人的是 電動(dòng)勢信號，通過(guò)電子開(kāi)關(guān) 的配

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

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

在動(dòng)態(tài)過(guò)程中***輸出電壓變化率，并具有過(guò)流保護等功能。

(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(xiàn) 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)裝置輸入及保護單元與晶閘管脈沖板 MB一2之間，

將來(lái)自CSR一2的輸人電壓轉換成相位移動(dòng)的脈沖輸出，推動(dòng)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(gè)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)節組成。

(9)運轉控制器(YK一2)。本單元用于調速系統判別速度給定與反饋的有無(wú)以及其它運轉、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，保證調節系統的正常工作和可靠停

車(chē)。該單元速度給定門(mén)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)，調節系統處于工作狀態(tài)。

(1O)換向邏輯單元(HL一2)。本單元在邏輯無(wú)環(huán)流可逆調速系統中根據電流給定信號的極性和

零電流檢測的結果，以一定的時(shí)間邏輯關(guān)系，輸出正、反組變流器無(wú)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接速度調節器輸出，其極性

變化是正、反組變流器切換的必要條件。兩個(gè)與非門(mén)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(shí)，輸入 I極性變化才能使輸出與非門(mén)之一翻轉，開(kāi)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(shí)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)電機電壓分壓后向速度調節器提供轉速反饋信

號，同時(shí)還提供轉速指示儀表所需的信號、超速保護信號以及在弱磁變速情況下向速度調節器輸出自動(dòng)

限幅所需的速度信號。

3 現場(chǎng)調試中出現的問(wèn)題及解決方法

(1)逆變顛覆?！谥苿?dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機工作在發(fā)電機狀態(tài) ，變流器逆變。此時(shí)，如果晶閘管換向失

敗，就會(huì )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

導通；晶閘管不導通 ；***小超前角 ；整定得過(guò)??；供電電源電壓過(guò)低瞬時(shí)停電，缺相或三相嚴重不平

衡；觸發(fā)電源不正常。

(2)整流特性有突跳。當直流側電感大時(shí)，容易發(fā)生這種現象，為此可在直流側并聯(lián)電阻、電容回路。

(3)接地電流。當晶閘管導通時(shí)，會(huì )通過(guò)電纜和電動(dòng)機的對地分布電容而流過(guò)高頻接地電流，此

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

(4)系統振蕩。系統振蕩主要發(fā)生在轉速閉環(huán)調整時(shí)，主要原因有：測速機與直流電動(dòng)機安裝偏

心，測速機質(zhì)量不佳，如電刷接觸不良等；系統動(dòng)態(tài)參數未調好，如中頻段過(guò)窄或內外環(huán)參數未配合好 ；

調節對象參數變化，可適當改變速度調節器參數；電流斷續，電樞回路電流嚴重斷續，容易使系統在空載

時(shí)發(fā)生振蕩，應適當加大回路濾波電抗器，改善斷續狀態(tài)，改變速度調節器參數，降低系統指標，適 當提

高無(wú)環(huán)流邏輯單元的零電流動(dòng)作值也有一定效果。(5)系統性能變壞。系統調好后，運行一段時(shí)

間逐漸變得不正常。如送電之初，系統正常，工作 1～ 2h后，出現頻繁跳閘或帶負荷轉速大大降低等。

此時(shí)，應停機檢查。這些現象可能是某些半導體器件因漏電過(guò)大、發(fā)熱嚴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(dòng)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致突發(fā)故障。此類(lèi)故障往往由于機械振動(dòng)、粉塵、人為等因素造

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

4 結 語(yǔ)

銅綠山礦新副井提升機采用的帶電勢記憶環(huán)節的有準備式快速邏輯無(wú)環(huán)流控制系統，具有響應快，

調速范圍寬，靜差率小的特點(diǎn)，且保護完善，抗干擾能力強，可靠性較高。全套裝置采用積木式結構，基

本上實(shí)現了產(chǎn)品標準化、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。自1995年

初調試完畢交付使用至今，傳動(dòng)系統未出現大的故障，基本上滿(mǎn)足了礦山提升工作的需要。