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基于PLC的煤矿排水电控系统设计

  • 简介:摘 要高压软启动和PLC以广泛用于煤矿排水的电控系统中。该方法就是在恒定交流鼠笼异步电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器。采用恒流启动方式把异步电动机拖入正常运行状态。本文提出了PLC作为主机、高压软启动(电抗...
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[目录]
1 绪论
2 排水设备
3 电控设备
4 软起动装置的主电路设计
5 可编程控制器
6 运行总结

[摘要]
高压软启动和PLC以广泛用于煤矿排水的电控系统中。该方法就是在恒定交流鼠笼异步电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器。采用恒流启动方式把异步电动机拖入正常运行状态。本文提出了PLC作为主机、高压软启动(电抗器备用)启动方案应用于煤矿排水电控系统 。与常规继电器控制系统不同之处采用PLC。PLC克服继电器体积庞大、可靠性不高、改变控制程序麻烦、维护量大、尤其定时不精确等缺点。与常规的直接启动或用电抗器启动不同之处采用高压软启动,克服了直接启动(电抗器启动)给电机直接加入额定电压,启动速度快,尤其对电网、电机、生产机械的冲击危害很大等缺点。
本文采用了德国西门子S7-200PLC作为控制器,采用了河南株洲铁道机车研究所生产的QJR-400高压交流电机软启动装置实现调速,不仅改善了启动性能,而且满足现场要求。

[正文]
1 绪论
1.1 序言
煤矿在建设和生产中,不断有地下水涌入矿井,为保证入井人员正常工作和安全生产。必须考虑排水问题,在建设与生产中要不间断的排水工作。
在我国的煤炭企业中,煤矿的机电设备中,排水设备用量很多,消耗的电量很大。正确选择与使用水泵,合理配制主排水系统,提高系统运行的经济性,对于煤矿企业节能提效有着十分重要的意义 。
1.2 矿井排水启动设备的现状
1.2.1 直接启动
目前在工矿企业中使用着大量的交流异步电动机,包括低压电动机及3kV/6kV中压电动机及10kV高压电动机。通常采用的起动方式有两种:一是在额定电压下的直接起动,另一种是降压起动方式。
直接起动是给电机直接加上额定电压,起动速度快,但危害很大,主要表现在:
1)对电网的冲击:直接起动时的起动电流可达额定电流的4~7倍,造成电网电压跌落,可能使欠压保护动作,造成设备的有害跳闸,使电机起动失败并影响其它用电设备的正常运行。
2)对电机的冲击:过大的起动电流会使电机的绕组迅速发热,加速其绝缘老化,从而影响电机的电气寿命;直接起动过大的冲击转距往往使电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损或击穿、转轴扭曲等。
3)对生产机械的冲击:突然的冲击转距往往还使与电动机相连的联轴节或传动齿轮损伤,带动的皮带撕裂;过大的冲击力会造成带动的其它设备的非正常磨耗和老化,影响其精确度,缩短其寿命;而直起过程中压力的突变对泵系统的管道、阀门造成损伤。
1.2.2 降压启动
降压启动就是软启动。
软起动可分为有级和无级两类,有级的如星/角变换软起动、自耦变压器软起动、电抗器软起动等,都避免不了二次冲击。无级的有液阻软起动、磁控软
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[参考文献]
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[7] 毛芳仁.高压电机软起动相关技术研究.西安理工大学硕士学位论文.2005年
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[9] 王兆安黄俊.电力电子技术.北京机械工业出版社.2000年
[10] 白铭声.流体机械.煤炭工业出版社.1983年
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[原文截取]
摘 要
高压软启动和PLC以广泛用于煤矿排水的电控系统中。该方法就是在恒定交流鼠笼异步电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器。采用恒流启动方式把异步电动机拖入正常运行状态。本文提出了PLC作为主机、高压软启动(电抗器备用)启动方案应用于煤矿排水电控系统 。与常规继电器控制系统不同之处采用PLC。PLC克服继电器体积庞大、可靠性不高、改变控制程序麻烦、维护量大、尤其定时不精确等缺点。与常规的直接启动或用电抗器启动不同之处采用高压软启动,克服了直接启动(电抗器启动)给电机直接加入额定电压,启动速度快,尤其对电网、电机、生产机械的冲击危害很大等缺点。
本文采用了德国西门子S7-200PLC作为控制器,采用了河南株洲铁道机车研究所生产的QJR-400高压交流电机软启动装置实现调速,不仅改善了启动性能,而且满足现场要求。
关键词:晶闸管; 鼠笼异步电机; 排水; 高压软启动; 西门子PLC
ABSTRACT
High-pressure soft-start and PLC are widely used in coal mine drainage to the electronic cont.....
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