提升机直流电控系统零速制动功能的实验方案研究及应用

江善清 JIANG Shan-qing

（山钢集团山东金岭矿业技术中心，淄博255081）

（Technology Center of Shandong Jinling Mining Co.，Ltd.，Shandong Iron & Steel Group，Zibo 255081，China）

摘要： 通过对电控系统的硬件设施和软件程序进行设定，找出一种方式在模拟零速状态下进行操作，实现制动减速过慢时的及时投入辅助制动的效果，同时在实际情况下进行验证。

Abstract： Through setting the hardware and software program of electronic control system， this paper hopes to figure out a way of operating in the condition of simulation zero speed to realize the effect of timely auxiliary braking when the braking deceleration is too slow and validated that in actual situation.

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关键词 ： 零速制动；实验；应用

Key words： zero speed braking；experiment；application

中图分类号：TD63 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0106-02

作者简介：江善清（1983-），男，山东菏泽人，本科，现任山钢集团山东金岭矿业技术中心副主任工程师，中级职称，负责电气技术管理与设计、研发工作。

0 引言

矿山生产对提升工艺及安全保护都有特殊的要求，这就决定了矿井提升机电控设备是安全生产的关键设备。随着电气传动技术的飞速发展，提升机电气控制系统更新换代的速度也非常快。计算机和PLC的应用，使提升机的控制出现了崭新的面貌，其自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监控视方式。本文介绍一种新型制动功能（零速制动功能）的实现方式，并进行现场实验，达到了预期效果，实现了设备的本质安全。

1 直流电控零速制动硬件

零速制动功能，是当安全回路断开时，通过控制KA9.11继电器吸合，使6RA70装置继续出电流，实现制动的一种工作状况。做为液压闸盘制动的补充，仅在检测到制动减速过慢时起效。

观看图1截图，当硬件安全回路继电器KA3.2断开时，调节柜内（DR06、6L13）断开，零速制动起作用时KA9.11吸合，使（DR06、6L13）吸合。如图2截图所示，当KA9.11吸合吸合后，（DR06、6L13）导通，此时，若有速度并大于6RA79装置中参数P373设置的数值，此时KA5吸合，然后KA24吸合，6RA70装置解封，可以输出电流。程序中，在标准程序的FC102中控制零速制动继电器KA9.11的吸合。

2 零速制动模拟实验步骤

通过模拟的方法，在安全回路断开时，使系统的零速制动功能起作用，产生电机电流，验证零速制动功能能正常工作。①首先，把提升机停下来。②为防止零速制动后电流过大，可暂时改参数P171、P172限制电流大小。③在程序中控制KA9.11输出的线圈回路中，串接急停故障、停车按钮等，方便随时停止。④选P83=1，直接修改参数P742电压反馈偏置，使装置检测到速度反馈不为0。⑤断开安全回路。⑥用以下方法模拟零速制动程序中的速度反馈（目前使用的是计算的编码器速度）：1）使用手柄的输入，在程序中暂时替换掉速度信号输入。2）松开编码器和机械连接，转动编码器，让系统检测到编码器速度。⑦开始模拟后，当模拟的速度有值时，电机产生制动电流。模拟的速度降为0后，电机停止产生电流。⑧通过仪表以及WINCC，查看模拟试验结果。⑨把修改的参数、修改的程序都恢复成原样。

3 零速制动挂绳后现场实验步骤

实际使用中必须小心谨慎：确认液压系统正常、电控系统正常，最好完成上文模拟试验正常后再试验。

①准备三相空气开关一只，4芯电缆若干米。

②把以下线接到空气开关上，使其在合上空气开关时导通；接1）DK2-1、220L：液压站启动安全回路回路KA3.1、KA3.2节点；接2）220L、DY3-3：液压站安全阀1（根据液压站型号不同接线不同，比如有些液压站为DY3-2、24L+）；接3）220N、DY3-2：液压站安全阀2。

③程序中做以下修改：（改好之后，等罐笼到试验位置再下载）这些程序不添加在标准程序之中，仅在需要试验时增加。

1）在FC102程序中加入图3程序。

2）在工作闸控制程序中做以下修改：工作闸程序FC140中，安全回路、解封信号和方向选择都并上M27.5（使安全回路断开后，PLC仍输出工作闸信号）。

4 实验过程

①确认系统正常、液压制动系统正常，速度源为测速机速度DB30.DBD18，必须确认该速度取值正常，也可以选其它速度源。

②首先，将重罐开至距井底约15m位置。然后做好第一项中的准备工作，让人拿着接好线的空气开关站在滚筒附近，试验时合上空开，不试验或者看到车速明显升起时断开空开。调试人员站在急停开关附近。

③低速工作闸失效试验：准备工作完毕后，让绞车低速运行（重罐向下），启动后约2秒，拍操作台急停按钮，观察车速，如果速度升起，判断零速制动未起作用，迅速收回闸手柄、按下停车按钮。程序里M27.5的速度条件，应设为试验时希望零速制动起作用时的实际速度值。

理想的效果是：拍下急停后，车速略有提高，设开车时0.5m/s，可能变为1.0m/s以上，M27.5导通，然后电枢出力，速度下降，降为0.3m/s后，电枢失电，速度又增大，再次变为1.0m/s以上，然后再次电枢得电，速度降低。如此往复，速度大致在0.3m/s-1.0m/s之间振荡，超重罐下放方向运行。如果运行过程中速度>3m/s，那么M27.5会自动掉电，抱闸。

图4是试验效果图。

④高速工作闸失效试验：将绞车开到可以加起速度的位置，然后让绞车运行至2.5m/s，拍下急停，观察零速制动效果，按①中方式处理。

把M27.5线圈程序中，最后面的速度条件改为4.0m/s，这样当实际速度>4.0m/s时，M27.5线圈会掉电，抱闸。

理想的效果是：拍下急停后，车速略有提高，设开车时2.5m/s，可能变为3.0m/s，电枢出力，速度下降，降为0.3m/s后，电枢失电，速度又增大，可能变为1.0m/s以上，然后再次电枢得电，速度降低，如此往复，速度大致在0.3m/s-1.0m/s之间振荡。

图5是试验效果图。

⑤试验完成之后，把所有的改动，都恢复成原样。

5 实验结论

通过试验，检验了零速制动的效果，达到了预期，为直流提升电控系统的正常运转和日常检查提供了翔实的数据和经验参照。

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参考文献：

[1]陈伯时主编.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].三版.北京：机械工业出版社，2003.

[2]王兆安，黄俊主编.电力电子技术[M].四版.北京：机械工业出版社，2000.

[3]戴传东.液压制动装置安全在线监测系统在平煤六矿的应用[J].中州煤炭，2010（03）.