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1、（冶金行业）矿井提升机 变频调速控制系统设计 Xinjiang Institute of Engineering 机械工程系|毕业设计说明书 论文题目 矿井提升机变频调速控制系统设计 学科专业 矿山机电 10-7-（4） 作者姓名 姚胜辉 指导教师 薛风 日期 2013 年 4 月 18 日 新疆工程学院机械工程系毕业设计任务书 学 生 姓 名姚胜辉专 业 班 级矿山机电 10-7（4）班 设 计 题 目矿井提升机变频调速控制系统设计 接受任务日期 2013.3.4 完成任务日期 2013.4.18 指 导 教 师薛风指导教师单位机械工程系 设计目标 优化矿井提升机工作方式，使用 PLC 变频
2、调速自动化设计，大大 的节省工作时间，减少维护费用，提高了工作效率。 设计要求 1、 题目选题符合机电一体化专业的性质； 2、 内容章节小结意义相对独立而连贯符合逻辑； 3、 字、符、公式、图表符合标准要求； 4、不得有抄袭行为； 5、附有设计图纸。 设计指导记录 2013 年 3 月 4 日到 2012 年 3 月 9 号 思考并与老师讨论题目 2012 年 3 月 10 日到 2012 年 3 月 15 日 确定题目 2012 年 3 月 16 日到 2012 年 3 月 25 日 查阅书籍并确定题目 2012 年 3 月 26 日到 2012 年 4 月 2 日 形成初稿，完成设计图纸
3、2012 年 4 月 3 日到 2012 年 4 月 18 日 与老师讨论并且定稿 参考资料 1 赵燕.传感器原理及应用 .北京:北京大学出版社 . 2010 2 吴建平.传感器系统理论及应用.北京:机械工业出版社 .2009 3 李方园. PLC 控制技术.北京:电子工业出版社 .2010 4 金沙.耿惊涛.PLC 应用技术.北京:中国电力出版社 .2008 新疆工程学院机械工程系毕业设计成绩表 学 生 姓 名姚胜辉专 业 班 级矿山机电 10-7（4）班 设 计 题 目矿井提升机变频调速控制系统设计 指导教师（签名） 指导教师单位机械工程系 指 导 教 师 评 语 评阅成绩： 评阅教师签字
4、： 年 月 日 答 辩 记 录 成绩： 提问教师签字： 年 月 日 答 辩 小 组 意 见 答辩成绩： 答辩小组组长签字： 年 月 日 新疆工程学院|机械工程系 摘要 摘 要 矿井提升机是采矿等行业的重要设备，矿物的运输和人员的运输等都离不 开提升机。我国传统的矿井提升机主要采用继电器-接触器进行控制，并通过在 电动机转子回路中串接附加电阻来实现启动和调速。这种控制系统存在可靠性 差、故障率高、操作复杂、电能浪费大、效率低等缺点。 针对传统提升机的问题，本设计采用可编程控制器控制系统，并且与变频 器结合实现提升机速度控制。通过对提升机系统的深入研究，完成提升机控制 系统的设计，选择硬件设备型号
5、，并且完成硬件系统设计。根据硬件系统要去 画出外部接线图，并且编写控制系统程序。通过可编程控制器控制变频器，实 现提升机启动、加速、等速、减速、爬行和停车操作，并且对过载、超速、过 卷等故障进行监控。 变频器速度调节是利用改变被控对象的电源频率，成功实现了交流电动机 大范围的无级平滑调速。应用变频器对矿井提升机的控制系统进行改造，将成 为历史发展的必然趋势。 关键词：矿井提升机；PLC；变频器；控制系统 新疆工程学院|机械工程系 摘要 Abstract Mine hoist is important equipment in the mining industry,etc. Minerals
6、and personnel transportation is inseparable from the hoist .Our traditional mine hoist mainly adopts relay-contanctor control,and through motor rotor circuit series additional resistance to realize the start and speed. This control system is poor reliability , high failure rate, complex operation ,
7、power waste,the low efficiency,etc. Aim at the problems of traditional hoist,this design adopts the PLC control system,and with frequency converter realize the hoist speed control.Through to hoist system research ,complete hoist control system design,select hardware decice type and complete hardware
8、 system design. According to the hardware system requirements draw outside wiring diagram and write system programming .Through the PLC control inverter realize the hoist start,accelerate,constant speed ,reduction,crawl and parking operation,and monitoring overload ,speeding,Hoist Top,etc. Frequency
9、 control is through changing power frequency of the controlled object realize the AC motor Non-polar smooth speed in the wide range.Application of frequency converter Improve mine hoist control system,which will become the inevitable trend of history. Key words: mine hoist ；PLC ；frequency converter
10、；control system 目 录 第 1 章 绪论.1 1.1 设计来源.1 1.2 国内外矿井提升机发展现状 .2 1.2.1 国内矿井提升机电气控制系统的现状.2 1.2.2 国外提升机电气控制系统的现状.3 1.3 设计内容及意义.4 1.3.1 设计内容.4 1.3.2 设计意义.4 第 2 章 矿井提升机变频调速系统的组成和总体设计.6 2.1 矿井提升机变频调速系统的组成.6 2.1.1 变频调速系统 PLC 部分简介.6 2.1.2 变频调速系统变频器部分简介.7 2.1.3 变频调速系统矿井提升机部分简介 .9 2.2 矿井提升机变频调速系统的总体设计 .10 2.2.1 提升机电控系统五阶段速度图分析.10 2.2.2 提升机电控系统四象限运行分析.12 2.2.3 提升机电控系统的要求.14 第 3 章矿井提升机变频调速控制系统硬件设计.16 3.1 矿井提升机系统组成及控制工作原理 .16 3.1.1 矿井提升机系统组成.16 3.1.2 矿井提升机控制系统工作原理.17 3.2 箕斗和电机的选型设计.18 3.2.1 箕斗的选定 .18 3.2.2 提升电机选定.
