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稳车群变频调速集控系统

科研成果报告

中煤第五建设公司第五工程处

二00八年十二月

目录

A、项目来源

B、任务

C、目的

D、具体内容

E、项目实施

F、结论

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A、项目来源

井筒开掘及安装中使用的作业吊盘多为多台稳车共同提升，稳车所配

的电机均为交流绕线式或鼠笼式结构，控制较为复杂且不规则，存在调速

不均的状况，特别是对稳车群工作需要集中控制运行的系统就更是困难，

无法使其平衡运行，每上下动一次吊盘都需要再进行独立调平，费时费工，

减慢了施工速度；同时，由于是几台稳车同时直接启动或转子加电阻启动，

不仅要使用容量较大的低压变压器，而且对电网冲击较大，对设备损害大，

容易造成故障率高的现象。因此寻找一种更加便捷、更为经济、更为安全

的控制方法就成了当务之急。通过与中国矿业大学徐州飞燕机电设备有限

公司协商，我们确定采用“稳车群变频调速集控系统技术”解决这个难题。

B、任务

成立《稳车群变频调速集控系统》项目课题组，稳车群变频调速集控

系统科研方案由中煤第五建设公司第五工程处制定，报公司审批后由第五

工程处负责实施。

C、目的

通过该项目研究试验主要解决以下问题：

1、对稳车群进行集中控制，使多台稳车所悬吊的施工吊盘在井筒中

能平稳上下移动，并自动调平；

2、稳车实现变频软启动，减少启动时的峰值功率损耗,工频运行时功

率因数由0.85左右提高到变频运行时功率因数0.95以上,功率因数提高

了就节省了电能并改善了电网的供电质量。

3、稳车实现变频软启动，减少电动机启停对传动机构的冲击,延长

3

设备的使用寿命。

4、实现变频软启动，避开直接启动形成的强大电流对电网的冲击，

使供电系统不致过大压降，保障同一供电线路上其他设备正常运行。

5、解决多台稳车工频启动时噪音过大的问题。

D、具体内容

第五工程处于2008年3月开始就这一课题与中国矿业大学飞燕机电

有限公司合作研发，并于2008年8月研发的该产品在山西霍尔尔赫煤矿

主井井筒装备进行试验，并获得成功

E项目实施

1、稳车群变频调速集控系统原理及使用

1.1设计思路和总体技术方案（按井筒装备施工中吊盘稳车一般用四

台为例）测四台稳车实际运行距离、速度参数、实现多台稳车集中控制，

对各稳车进行超速、过速、过卷、减速点、方向闭锁保护。速度行程测量

采用高精度增量轴编码器实现。运用TP170A触摸屏动态显示运行参数，

设置报警值。

1.2工作原理

多稳车平衡控制采用行程控制方案，以一台稳车实际行程距离作参

数，其它几台车与其相比较，进行手动或自动调节，手动调节时人为观察

触摸屏上各稳车实际运行距离，调节相应电位器，改变电机运行速度，使

其平衡；自动调节运行时控制PLC，将各稳车运行距离的偏差值通过网

络（数字量RS485数据传输格式）或者是模拟量（4-20ma标准信号）传

递给变频器，从而控制变频器输出频率，改变电机运行速度，使之同步。

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1.2.1单机变频控制柜：

选用进口矢量控制变频器作为控制核心，实现电机转矩/速度控制，

变频器外置制动电阻（柜内放置）。能控制两台电机（稳车主电机、油泵

电机）及制动电磁铁，既能单机输出控制单台稳车又能配合系统总控柜，

作联机集控同步运行，实现低速软起动、变频调速、能耗制动功能，显示

单机运行频率、电流、工作状态；

系统总控柜：采用可编程序控制器，检测稳车实际运行距离、速度参

数，实现多台稳车集中控制，对各稳车进行超速、过速、过卷、减速点、

方向闭锁保护。速度行程测量采用高精度增量轴编码器实现。运用西门子

公司PLC显示运行参数，设置报警值。

1.2.2集控方案：