毕业设计 煤矿主井提升电控系统改造.doc
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1、毕 业 设 计(论文)(说 明 书)题 目:平煤四矿主井提升电控系统改造 毕 业 设 计 (论文) 任 务 书 任 务 下 达 日 期 年 月 日设计(论文)开始日期 年 月 日设计(论文)完成日期 年 月 日设计(论文)题目: 平煤四矿主井提升电控系统改造 A编制设计 B设计专题(毕业论文) 毕业设计(论文)答辩委员会记录日进行了毕业设计(论文)答辩。设计题目: 平煤四矿主井提升电控系统改造 专题(论文)题目: 答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生 朱梦华 毕业设计(论文)成绩为 。答辩委员会 人,出席 人答辩委员会主任(签字): 答
2、辩委员会副主任(签字): 答辩委员会委员: , , , , , , , , , 目 录前 言6第1章 引言71.1四矿简介及概述81.2四矿的生产能力及发展前景91.3四矿企业文化建设91.4主要技术参数10第2章 矿井提升机组成发展状况112.1矿井提升机的组成122.2矿井提升机的发展状况及发展意义122.3矿井提升机的研究意义13第3章 矿井提升控制系统的组成133.1采用新型电力电子器件及设备143.2智能性全数字交流主控台153.3智能型高压换向切换柜163.4智能型可控硅调速柜163.5高压馈电开关柜163.6 低压电源柜和附件173.6.1 低压电源柜173.6.2 轴编码器17
3、3.6.3 力变送器173.6.4 位置开关17第4章 提升机电控系统组成及作用194.1安全保护回路194.2测速回路204.3控制回路204.4辅助回路20第5章 提升系统的起动和制动方式215.1主井提升系统的起动方式215.2制动方式225.2.1机械制动225.2.2电气制动225.3电动机的起动方式275.4反接制动28第6章 液压传动296.1液压传动的工作原理及组成296.1.1液压传动的工作原理296.1.2液压传动系统的组成296.2液压传动的特点296.2.1液压传动的优点296.2.2液压传动的缺点306.3液压油的主要性质30第7章 安全保护31第8章 电气设备的维护
4、和故障处理328.1电气设备的维护328.2主电动机的维护338.3高压换向柜的使用与维护368.4硅加速柜故障分析及处理37致 谢39参考文献40 引 言 本毕业设计在内容选材上,本着源于现场技术应用,又服务于现场实际应用的原则,以现场技术应用为基础,重点分析了原有提升系统的工作原理和特点,并且结合当代控制新技术和新设备对原有的提升机控制系统提出了改造方案。通过完成毕业设计提升不仅可以巩固本课程知识,了解提升机系统,还培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力,同时对煤矿的有关政策、方针、技术规程有一定的了解,在计算绘图、编号、设计说明书等方面的学习工作奠定基础。主井提升系统是煤矿矿井下生产系
5、统和地面广场相连接的枢纽,是矿山运输的咽喉,矿井提升设备是一大型的综合机械电器设备。其成本和耗电量比较高,所以在新矿井的设计和老矿井的改建设计中,确定合理的提升系统时,必须经过多方面的技术经济比较,综合矿井的具体条件,保证提升设备再造型和运输两个方面都是合理的,及要求矿井提升设备具有经济性。因此,矿井提升设备在矿山生产的全过程中占有及其重要的地位。本次设计是关于四矿主井提升机系统的设计改造,主要介绍了提升系统的组成,动力制动、技术参数、电机的启动、制动、以及高压开关柜的选择和变压器的保护。本设计主要贯彻国家的各项方针政策,遵照有关的设计技术规定。本人通过此次设计能综合的运用所学知识,分析和解决
6、煤矿提升机方面的技术问题,巩固和扩展知识领域,培养严肃认真的科学态度以及自己的独立运用所学知识和以后要独立工作的能力,为以后的工作打下更好的基础。虽然对本次设计做准备,但由于本人实践不足水平有限,在设计中难免有错误和遗漏的地方,恳请各位老师给予批评指正。 第1章 四矿简介及概述图1-1 四矿1.1四矿简介 平煤股份四矿位于擂鼓台山下,距市中心6公里, 市北环路横穿矿区, 公路、铁路四通八达,交通便利。职工总数 6200 人, 固定资产原值1.926亿元,是平顶山天安煤业股份有限公司大型骨干矿井之一。 该矿1955年11月破土动工,1958年8月1日正式投产。六十年代初, 英雄的四矿人发扬自力更
7、生、艰苦奋斗的创业精神,建成全国4个质量标准化“样板矿”之一。党的十一届三中全会给四矿注入了生机和活力,谱写了矿区发展和建设的新篇章, 1985年12月二水平建成投产,年设计能力由60万吨增加到 120万吨。进入九十年代以来,该矿大力实施“科技兴矿”战略,企业步入了快速发展的新阶段,实际年生产能力达到180万吨以上,经济实力显著增强,矿井面貌涣发出勃勃生机。 该矿坚持走“以煤为本、多种经营、综合发展”的道路,非煤产业迅猛发展,重点项目有矸石热电厂、砌块水泥厂、磁化肥厂、标准件厂等20多个厂点,从业人员2500人,资产总额达6718万元,成为企业经济发展的主要支柱。 近年来,随着社会主义市场经济
8、的逐步建立,四矿坚持内抓管理,外拓市场,经过全矿干部职工的共同努力,在煤炭市场持续疲软、煤炭企业经济效益普遍下滑的情况下,连年超额完成上级下达的各项经济技术指标,科技教育、生活卫生、文化体育、思想政治工作和精神文明建设都取得了显著成绩。企业先后被国家煤炭工业局、中煤企协命名为“中国煤炭工业一级企业”、“行业一级高产高效矿井”,被河南省委、省政府及省经贸委授予“文明单位”、“优秀思想政治工作企业”、“五好煤矿”、“企业管理达标先进单位”等一系列荣誉称号。 辉煌的成就预示着更加辉煌的未来。在千年交替、世纪更迭的历史时刻,斗志昂扬的四矿人又吹响了向“二次创业,再铸辉煌”目标奋勇前进的号角,决心巩固和
9、发展行业一级高产高效矿井成果,在新世纪实现健康可持续发展。1.2四矿的生产能力及发展前景该矿矿井井田面积7.5平方公里,可采储量5160.7万吨,可采煤层3组8层,各煤层赋予条件较好,地质构造比较简单。一水平开采的丁、戊组煤层属1/3焦混煤, 灰分2428%,发热量52005500大卡, 广泛用于电力、建材等行业;二水平开采的己组煤属肥煤,灰分1624%,发热量5500大卡以上, 是冶金、炼焦的理想燃(原)料。多年来,该矿坚持质量第一、用户至上的营销方针,建立、健全井上下全员、全方位、全过程的质量管理网络体系,产品畅销华东和中南五省,幅射广东、广西、福建等省市,在用户中一直享有良好信誉 。1.
10、3四矿企业文化建设11年党委工作总体思路以十七大精神为指导,践行科学发展观,站在更高层次谋划企业发展,充分发挥优势,抓住用好发展机遇,走一条软科学管理与硬实力增长相互促进,企业发展和职工生活统筹兼顾、管理创新与发展质量同步提高的发展之路,把提升自主创新能力作为调整经济结构、转变增长方式的支撑点,改变发展模式、提高发展质量,初步建成一个能够持续发展的和谐安康新四矿。2011年行政工作指导思想坚持以科学发展观为指导,认真贯彻落实集团公司工作会议精神,建立共同愿景,拉高发展标杆,改造生产环节,优化生产系统,深化改革,创新管理,提高经济运行质量和质量标准化建设水平,全面打造安全可靠、效益增长、稳定有序
11、、生活殷实的和谐安康新四矿。平煤集团十大理念发展战略以精博大,锻造更强;企业精神忠诚事业,追求更好;核心理念企业发展,职工富裕;企业作风说实话,干实事,求实效;管理理念人人尽责,事事达标;安全理念生命至上,安全为天;营销理念与客户一起成长;成本理念省下一分钱,就增一分利;人才理念干好本职工作就是人才;质量理念质量是企业的命根子。平煤集团六大规范一规范标准:依照标准操作;科学规范有序;学习创新改革;优化提升工艺二规范安全:主动辨识危害;消灭事故根源;推行OHSMS管理;实现安全生产三规范实效:按时上岗工作;严细勤俭节约;合理利用工时;效益优先把握四规范清洁:清除杂物垃圾;整洁美化场地;注重个人仪
12、表;装束合适得体五规范整理:设备定位放置;物料码放整齐;工具摆放有序;场所布局合理六规范素养:遵守职业道德;语言行为文明;诚信敬业尽责;提高业务水平 1.4主要技术参数1、提升机型号:XKT2*3.5*1.7B202、电动机型号:EFUDQ功率:800KW 定子参数:6000V/98A 转子电压:1044/1085V 转子电流:485/439A 转速:740转/分3、电流互感器:200/54、井筒:竖井5、提升高度:243.5m6、提升容器:6t箕斗7、主滚筒:3.5m8、减速比:20:19、提升机速度:6.8m/s10、卷筒直径:1.7m11、钢丝绳直径:43mm12、加速柜标示牌型号:JT
13、DK-CG-SCR-8电压:6000V可控硅型号:KPA1500-3013、减速机标示牌型号:ZHR-170K减速比:20传动级数:2最大转入速度:750rpm14、高压真空换向器额定频率:50HZ主回路额定工作电压:6KV10KV3.6KV控制回路额定工作电压:220V国外进口电控系统110V时配用110V/220V变换器工作主回路额定工作电流:250A400A控制回路额定工作电流:起动电流。 第2章 矿井提升机组成发展状况2.1矿井提升机的组成说明:矿井井下和地面的工作机械。是一种大型绞车。用钢丝绳带动容器(罐笼或箕斗)在井筒中升降,完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐
14、步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大,速度高,已发展成为电子计算机控制的全自重型矿山机械。组成:矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒(或摩擦轮)、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成,采用交流或直流电机驱动。按提升钢丝绳的工作原理分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种,钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根钢丝绳,连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳,连接两个容器,运转时一个容器上升,另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。摩擦式矿井提升机的提升绳搭挂在摩擦轮上,利
15、用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器,或一端连接容器,另一端连接平衡重。摩擦式矿井提升机根据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机(机房设在井筒顶部塔架上)和落地摩擦式矿井提升机(机房直接设在地面上)两种。按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。后者的优点是:可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮,从而机组尺寸小,便于制造;速度高、提升能力大、安全性好。年产120万吨以上、井深小于2100米的竖井大多采用这种提升机。2.2矿井提升机的发展状况及发展意义当前国内提升机电控绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机继电器接触器系统,设备陈旧、技术落后
16、。而且这种控制方式存在着很多的问题:l)转子回路串接电阻,消耗电能,造成能源浪费。2)电阻分级切换,为有级调速,设备运行不平稳,容易引起电气及机械冲击。3)继电器、接触器频繁动作,电弧烧蚀触点,影响接触器使用寿命,维修成本较高。4)交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题,容易引起设备事故。5)电动机依靠转子电阻获得的低速,其运行特性较软。6)提升容器通过给定的减速点时,由于负载的不同,而将得到不同的减速度,不能达到稳定的低速爬行,最后导致停车位置不准,不能正常装卸载。上述问题使提升机运行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此,需要研制更加安全可靠的控制系统,使提升机运行的可靠性和安全性得到
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