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 Vmax 16
二、加、减速度 17
三、爬行速度 Vcreep 17
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 VD 177
四、矢量分析器 VA 177
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 IWE 180
第五节 提升机矢量控制程序中的功能模块 180
二、电流模块 IMO 182
三、磁通控制器模块 PUR 183
四、电压模块 UMO 183
五、零频控制器模块 GGR 184
六、旋转位置测定模块 OWA 185
二、定子电流矢量基准值在磁通坐标系中的角位置 WIP 186
一、定子电流基准值的幅值 BIS 186
第六节 矢量控制应用程序简述 186
七、基准值发送器模块制 SUG 186
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 WUP 187
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 V11 188
二、卸压阀 V25 188
三、导向阀 V39 188
四、电控卸压阀 V132 189
五、导向阀 V32、V40 189
六、比例卸压阀 V37 189
七、变量泵31 189
八、压力开关34、35、33 190
九、带堵塞指示的过滤器5 190
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