基于PLC的煤礦排水電控系統(tǒng)

電氣自動化論文編號:ZD224 論文字?jǐn)?shù):23507,頁數(shù):69

目 錄
 
1 緒論 1
1.1 序言 1
1.2 礦井排水啟動設(shè)備的現(xiàn)狀 1
1.2.1 直接啟動 1
1.2.2 降壓啟動 2
1.3 晶閘管介紹 2
1.3.1 晶閘管工作原理 3
1.3.2 晶閘管的應(yīng)用 4
1.3.3 晶閘管軟起動裝置的技術(shù)特點(diǎn) 5
2 排水設(shè)備 6
2.1 礦井簡介 6
2.2 選擇水泵 6
2.3 管路選擇 9
2.4 驗算排水時間及排水管中流速 12
2.5 確定電動機(jī)功率 13
3 電控設(shè)備 14
3.1 研制方案的提出 14
3.2方案比較 16
3.3 方案確定 17
3.3.1 軟啟動器的技術(shù)特點(diǎn) 18
3.3.2 軟啟動器的啟動方式 18
3.3.3 軟啟動器的技術(shù)優(yōu)勢 20
4 軟起動裝置的主電路設(shè)計 21
4.1 軟起動裝置的原理 21
4.2 晶閘管選型計算 26
4.2.1 晶閘管電壓等級的選擇 26
4.2.2 晶閘管電流等級的選擇 27
4.3 晶閘管觸發(fā)方式的選擇 28
4.3.1 門極觸發(fā)脈沖的要求 28
4.3.2 觸發(fā)方式的選擇 29
4.4 三相同步信號采集與脈沖觸發(fā)驅(qū)動電路 31
4.4.1 三相同步信號采集 31
4.4.2 脈沖觸發(fā)驅(qū)動電路 32
4.5 電機(jī)軟起動控制系統(tǒng)中功率因數(shù)角的研究 34
4.5.1 軟起動控制器的主電路 34
4.5.2 三相異步電動機(jī)功率因數(shù)角的變化規(guī)律 35
4.5.3 三相異步電動機(jī)功率因數(shù)角對晶閘管輸出電壓的影響 38
4.5.4 電機(jī)功率因數(shù)角的閉環(huán)控制 41
5 可編程控制器 44
5.1 PLC的產(chǎn)生和定義 44
5.1.1 PLC的產(chǎn)生 44
5.1.2 PLC的定義 45
5.2 PLC的特點(diǎn) 45
5.3 PLC的應(yīng)用和發(fā)展 45
5.3.1 PLC的發(fā)展?fàn)顩r 45
5.3.2 PLC的發(fā)展趨勢 46
5.3.3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 47
5.3.4 PLC的分類 47
5.3.5 PLC的系統(tǒng)組成 48
5.3.6 PLC的工作原理 49
5.4 系統(tǒng)設(shè)計 53
5.4.1 系統(tǒng)組成 53
5.4.2 PLC原理圖 55
6 運(yùn)行總結(jié) 56
6.1概述 56
6.2 保護(hù)性能試驗 56
6.3 起動特性試驗 60
6.4 試驗結(jié)論 60
結(jié)束語 62
致 謝 63
參考文獻(xiàn) 64

摘  要

 高壓軟啟動和PLC以廣泛用于煤礦排水的電控系統(tǒng)中。該方法就是在恒定交流鼠籠異步電動機(jī)之間接入晶閘管作為交流電壓控制器。采用恒流啟動方式把異步電動機(jī)拖入正常運(yùn)行狀態(tài)。本文提出了PLC作為主機(jī)、高壓軟啟動（電抗器備用）啟動方案應(yīng)用于煤礦排水電控系統(tǒng) 。與常規(guī)繼電器控制系統(tǒng)不同之處采用PLC。PLC克服繼電器體積龐大、可靠性不高、改變控制程序麻煩、維護(hù)量大、尤其定時不精確等缺點(diǎn)。與常規(guī)的直接啟動或用電抗器啟動不同之處采用高壓軟啟動，克服了直接啟動（電抗器啟動）給電機(jī)直接加入額定電壓，啟動速度快，尤其對電網(wǎng)、電機(jī)、生產(chǎn)機(jī)械的沖擊危害很大等缺點(diǎn)。
 本文采用了德國西門子S7-200PLC作為控制器，采用了河南株洲鐵道機(jī)車研究所生產(chǎn)的QJR-400高壓交流電機(jī)軟啟動裝置實現(xiàn)調(diào)速，不僅改善了啟動性能，而且滿足現(xiàn)場要求。
 
關(guān)鍵詞：晶閘管； 鼠籠異步電機(jī)； 排水； 高壓軟啟動； 西門子PLC

 
 ABSTRACT
 
 High-pressure soft-start and PLC are widely used in coal mine drainage to the electronic control system. The method is in a constant exchange between the squirrel cage induction motor access SCR as AC voltage controller. Way to start a constant current induction motor dragged into the normal operation of state. In this paper, as the host PLC, the high-voltage soft-start (Reactor standby) launched the programme for mine drainage electronic control system. Relay control systems and conventional difference between the use of PLC. PLC overcome the relay size, reliability is not high, and change control procedures trouble maintaining large, in particular, timing and other shortcomings imprecise. The launch of direct and conventional power reactor or start using high-pressure difference between the soft start to overcome the boot (start Reactor) added directly to the motor rated voltage, fast startup, particularly on the power grid, the electrical, mechanical production of the harmful impact , And other shortcomings.
 In this paper, the German Siemens S7-200PLC as a controller, using the Henan Institute of Zhuzhou railway locomotive production QJR-400 high-voltage AC motor soft start device to achieve speed, not only to improve the performance started, but also meet the requirements of the scene.

Keywords： SCR;  cage induction motor;  drainage;  soft-start high-pressure;  Siemens PLC