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環(huán)流可逆調速系統(tǒng)。

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

關鍵詞：提升機；調速 系統(tǒng)；有準備邏輯無環(huán)流；現場調試

中圖分類號：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(tǒng)的要求，新副井提升機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備邏輯無環(huán)流可逆調速系統(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

現的。其特點是轉矩反向快，主回路正、反向兩組電樞整流器反并聯連接，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，調試方便。

1 系統(tǒng)組成

所采用的有準備邏輯無環(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

直流快速開關 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

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 調節(jié)回路

調節(jié)回路可分為給定環(huán)節(jié)、速度調節(jié)環(huán)節(jié)、電流調節(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給定濾波器濾波后送給給定積分器，經其線性變換

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節(jié)器，將濾波后的給定信號送給運

轉控制器。速度調節(jié)環(huán)節(jié)包括速度調節(jié)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

行比較，所得速度偏差信號經速度調節(jié)器進行 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(jié)器。速度調節(jié)器的作用就是使實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。電流調節(jié)環(huán)節(jié)包括電流調節(jié)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的電流反饋信號進行比較，其偏差信號通過電流調節(jié)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(tǒng)的快速性。

1．4 勵磁 回路

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

直流側的過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(jié)器 LLT一1，與調節(jié)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 FD比例積分調節(jié)，輸出勵磁電流控制信號

給觸發(fā)輸入單元 CSR一2，經 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間而

增減到給定值的輸出電壓，向調速系統(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

度的導數進行***，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，電機溫

升也會隨之下降，同時也可改善電網的供電質量；二是減少鋼絲繩的擺動，延長鋼絲繩及其他設備的使

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

 

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

供一定的實際速度微分信號，以抑制超調。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(jié)器輸出限幅值。

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

接電勢記憶調節(jié)器，對觸發(fā)輸人單元進行控制，以完成電樞電流的調節(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，調節(jié)器輸出置零。

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

器輸出的動態(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。在電動機為恒磁工作的系統(tǒng)中，調節(jié)器 16號端輸入測速機電壓。在有準備切換無環(huán)流可逆系統(tǒng)待

工作組開放前，電流調節(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 的配

合，本單元向觸發(fā)輸入與保護單元輸入待工作組開放所需觸發(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(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)運轉控制器(YK一2)。本單元用于調速系統(tǒng)判別速度給定與反饋的有無以及其它運轉、事故

狀況，從而輸出有關單元所需的工作或封鎖信號及控制、故障信號，保證調節(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)流可逆調速系統(tǒng)中根據電流給定信號的極性和

零電流檢測的結果，以一定的時間邏輯關系，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，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)電機電壓分壓后向速度調節(jié)器提供轉速反饋信

號，同時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(jié)器輸出自動

限幅所需的速度信號。

3 現場調試中出現的問題及解決方法

(1)逆變顛覆?！谥苿舆^程中，電動機工作在發(fā)電機狀態(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

導通；晶閘管不導通 ；***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，容易發(fā)生這種現象，為此可在直流側并聯電阻、電容回路。

(3)接地電流。當晶閘管導通時，會通過電纜和電動機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)生在轉速閉環(huán)調整時，主要原因有：測速機與直流電動機安裝偏

心，測速機質量不佳，如電刷接觸不良等；系統(tǒng)動態(tài)參數未調好，如中頻段過窄或內外環(huán)參數未配合好 ；

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

時發(fā)生振蕩，應適當加大回路濾波電抗器，改善斷續(xù)狀態(tài)，改變速度調節(jié)器參數，降低系統(tǒng)指標，適 當提

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)調好后，運行一段時

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

此時，應停機檢查。這些現象可能是某些半導體器件因漏電過大、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作是否正常，找出故障單元，并更換。

(6)虛焊點或接插體接觸不良導致突發(fā)故障。此類故障往往由于機械振動、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品質量，改善現場作業(yè)環(huán)境。

4 結 語

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

調速范圍寬，靜差率小的特點，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

本上實現了產品標準化、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，傳動系統(tǒng)未出現大的故障，基本上滿足了礦山提升工作的需要。