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第一章 矿山提升机的基本类型1

第一节 矿山提升机发展概述1

第二节 交流驱动提升机的基本类型2

一、交流驱动的调速方案2

二、交流驱动提升机的基本类型3

第三节 直流驱动提升机的基本类型4

一、直流驱动的调速方案4

二、直流驱动提升机的基本类型5

第四节 数控可控硅变流直流提升机的系统结构和功能6

第五节 数控交交变频交流提升机的系统结构和功能10

第二章 数控提升机控制系统设计13

第一节 提升机的各项操作功能简介13

一、司机操作台选择功能13

二、井口(井底)操作台功能14

三、井口(井底)检查平台操作箱功能15

第二节 速度图的设计16

一、最大运行速度 Vmax16

二、加、减速度17

三、爬行速度 Vcreep17

四、爬行距离17

五、加速度变化率的控制17

第三节 井筒信号开关的设计19

一、过卷开关21

二、停车开关21

三、同步开关21

四、同步检查开关21

第四节 提升机系统控制信号流程设计21

第五节 主控信号流程设计24

第六节 直流提升机驱动控制功能框图26

第七节 数控提升机程序图的表示方式28

一、梯形图形式29

二、功能图形式30

三、语句形式33

第三章 主控系统的控制功能34

第一节 设备合/分及启动/停止指令的产生34

一、高压开关 HA 的合/分闸指令34

二、直流快开的合/分操作35

三、变流器合/分闸操作36

四、液压站合/分闸指令的产生38

第二节 提升机位置及速度测量功能38

一、脉冲计数器的功能38

二、提升位置的计算39

三、提升速度的计算40

第三节 滚筒直径的计算40

一、滚筒直径的计算41

二、滚筒直径计算结果的检查43

第四节 脉冲计数器的同步操作45

三、滚筒直径平均值的计算45

第五节 罐笼运行在各区域及水平的判定47

一、水平停车开关的设定及作用47

二、罐笼进入爬行区的判定程序48

三、罐笼进入停车区的判定程序49

四、罐笼在水平区域的判定程序50

五、罐笼到达上、下行运行极限位置的判定51

第六节 提升机运行所必需的井筒信号及条件53

一、罐笼准备好信号的产生53

二、罐笼为启动准备好信号的产生55

第七节 半自动控制方式下提升机运行的操作58

一、半自动允许指令及操车允许指令的产生条件58

二、准备启动指令及上行启动指令的产生条件61

三、运行自保指令的产生61

第八节 手动操作提升机运行62

四、当提升机在半自动方式下上行时62

五、当提升机在半自动方式下向下运行时62

一、非半自动控制方式64

二、手动启动允许指令的存在条件64

三、准备启动指令65

四、控制杆在上位方向65

五、罐笼在水平停车信号的产生65

六、运行自保指令66

七、电气减速紧停故障66

八、驱动罐笼指令的产生66

九、运行控制66

第九节 慢上/慢下操作67

一、半自动控制方式下慢上操作的原理68

二、手动控制方式下慢上操作的原理72

第十节 换层操作72

二、允许换层指令，井口或司机换层操作指令的产生73

一、罐笼下行启动指令的产生73

三、允许矿车提升及允许操车指令的产生76

四、运行自保指令的产生76

第十一节 各种操作方式下速度基准值的产生77

一、半自动控制方式下速度基准值的产生77

二、手动控制方式下速度基准值的产生79

三、首/尾绳检查速度基准值的产生81

四、井筒检查速度基准值的产生81

五、同步速度基准值的产生81

六、过速试验基准值的产生81

第四章 主控系统的保护功能82

第一节 故障类型划分82

一、报警故障82

二、电气减速紧停故障84

三、紧停故障85

一、高压断路器的保护88

第二节 高压保护88

三、辅助变压器温度的保护89

二、电枢变压器温度的保护89

四、110VDC 蓄电池电压及充电器的保护90

第三节 低压保护90

一、供电状况保护90

二、接地检测及保护90

第四节 速度保护92

一、全速过速保护92

二、爬行过速保护94

三、减速区过速保护94

四、天轮测速的过速保护94

一、主控与变流器测量值间的差值检查95

三、主控与监控器位置测量值间的差值检查95

二、主控与变流器直径计算值间的差值检查95

第五节 位置测量功能保护95

五、各测速装置测速值间的速度差保护95

第六节 温度保护96

一、主轴承温度保护96

二、天轮轴承温度保护97

三、润滑系统油温保护98

四、通风系统风温保护98

五、励磁变压器温度保护98

六、电机电枢绕组温度保护98

七、电机励磁绕组温度保护98

八、制动闸盘温度保护98

九、液压站油温过温保护99

第七节 运行同步状态保护100

第八节 辅助设备状态保护101

第九节 过卷保护102

一、主控程序位置测量作出的过卷保护102

一、润滑系统的保护102

二、通风系统的保护102

二、井筒过卷开关作出的过卷保护104

第十节 井筒设备的状态保护104

一、摇台工作状态的保护104

二、安全门状态保护104

三、水平停车开关的状态保护106

第十一节 其他保护107

一、反转保护107

二、尾绳扭曲保护107

第五章 驱动系统的控制功能108

第一节 驱动系统控制 DSC 的工作原理108

一、驱动系统的逻辑控制功能109

二、驱动控制中速度闭环控制的功能原理114

三、电枢及磁场电流基准值的产生及处理134

一、电流、电压反馈值的测量139

第二节 电枢电流控制 CSC 的工作原理139

二、电枢反电势的计算142

三、电枢电流基准值的处理143

四、触发脉冲所需控制信号的产生144

五、带断续电流给电压适配前馈控制的电流 PI 调节器的工作原理145

第三节 励磁电流控制 FCS 的工作原理148

一、励磁电流控制中的逻辑控制功能148

二、励磁电流的测量及电流基准值的处理150

三、励磁变流器的换桥控制151

四、励磁电流控制及电流 PI 调节器的工作原理152

第六章 驱动系统的保护功能155

第一节 驱动控制的保护功能155

一、同步状况的保护155

二、速度保护157

三、各运行阶段过速状况保护159

四、电机的过载保护161

五、过卷状况的保护162

六、触发故障信号的处理163

第二节 电枢电流控制的保护功能166

一、主电源各项指标的保护166

二、电流及电压的保护167

三、电枢触发脉冲保护169

四、可控硅温度的保护170

五、接地故障的保护171

六、其他保护功能及故障信号的处理171

第七章 交交变频矢量控制原理172

第一节 矢量控制交交变频数控提升机电控系统基本结构172

第二节 矢量控制的理论基础173

一、直流电动机磁场与电流矢量关系分析173

二、异步电动机磁场与电流矢量关系分析174

第三节 实现磁场定向矢量控制的方法175

一、矢量控制使用的坐标系175

三、矢量控制方法175

二、3轴/2轴坐标变换176

三、矢量旋转器 VD177

四、矢量分析器 VA177

五、直角坐标/极坐标(K/P)变换器178

六、电压模型178

七、电流模型178

第四节 同步电机磁场定向矢量控制系统原理简述178

一、实际值检测模块 IWE180

第五节 提升机矢量控制程序中的功能模块180

二、电流模块 IMO182

三、磁通控制器模块 PUR183

四、电压模块 UMO183

五、零频控制器模块 GGR184

六、旋转位置测定模块 OWA185

二、定子电流矢量基准值在磁通坐标系中的角位置 WIP186

一、定子电流基准值的幅值 BIS186

第六节 矢量控制应用程序简述186

七、基准值发送器模块制 SUG186

三、磁通轴与定子轴的夹角 W01(φs)187

四、用于电压预控的电压矢量幅值 BUS 及角位置 WUP187

第八章 制动控制及恒减速紧急制动控制原理188

第一节 液压站各工作部件整定原则及整定值188

一、阀 V16及 V11188

二、卸压阀 V25188

三、导向阀 V39188

四、电控卸压阀 V132189

五、导向阀 V32、V40189

六、比例卸压阀 V37189

七、变量泵31189

八、压力开关34、35、33190

九、带堵塞指示的过滤器5190

十、整定值190

一、半自动控制方式下对制动系统的控制191

第二节 主控系统对制动系统的控制191

二、非半自动控制方式下对制动系统的控制194

三、紧急制动时的控制196

第三节 主控系统对制动系统的保护196

一、液压阀工作状况的保护196

二、储压器充氮压力的保护201

三、液压站工作状态保护202

四、闸衬磨损及闸盘变形的保护202

五、液压站过滤器堵塞保护204

六、制动减速及监控保护205

七、制动器工作状态保护205

第四节 制动控制板的工作原理205

一、正常制动的控制205

二、恒减速紧急制动的控制207

三、正常工作制动208

二、开车敞闸208

一、提升机休止期间液压站的状态208

第五节 液压站在各种工况下的工作过程208

四、紧急制动212

第九章 故障排查方法及典型故障分析214

第一节 数控提升系统的基本结构及功能214

第二节 数控提升系统的软件结构特点215

第三节 提升机故障产生的一般原因分析215

第四节 故障查寻的程序216

第五节 故障查寻方法216

一、准备工作216

二、观察故障指示及设备状态217

三、初步判断故障原因、范围及制定相应处理方案217

六、计算机外部信号的检查218

七、利用编程器检查内部信号状态及参数218

五、观察设备状态指示218

四、确定查寻信号流程及路径218

八、利用编程器强迫输出检查执行回路219

九、计算机设备的故障排查220

十、故障查寻过程中的注意事项220

第六节 数控提升机常见故障分析220

一、计算机通讯类故障221

三、计算机软件类故障222

二、计算机硬件类故障222

四、检测装置类故障223

五、配电、辅助设备类故障224

六、井筒开关类故障225

七、其他类型故障226

第十章 提升机的性能验收229

第一节 验收前的准备工作229

第二节 验收内容229

第三节 重要项目的检测方法及说明235