提升机TKD电气控制系统
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Y SH X
2.5 提升机 TKD电气控制系统
2.5 提升机TKD电气控制系统
提升机是矿山运输系统中的主要设备之一，主 要用于矿山提升矿物（主井）或提升、下放人员、 材料（副井）。矿井提升又分为立井提升，提升容 器有罐笼或箕斗；斜井提升，提升容器有串车或箕 斗。
现代电气自动控制技术
Y SH X
2.5 提升机 TKD电气控制系统
③ 微拖电机拖动 改由另一台较小型鼠笼电动 机拖动。
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
2.5.2 TKD中的磁放大器、自整角机电路
2.5.2.1 磁放大器
磁放大器为一种无触点电器，利用铁磁材料的 非线性特性，由饱和扼流圈与整流元件组成的一种 电磁装置。由于磁放大器没有运动机构，可以综合 比较几个独立的信号等优点，在TKD电气控制系统 中作为放大元件得到了应用，它的缺点是动作时惯 性较大、体积较大，现在逐步用集成运算放大器代
替了磁放来自百度文库器。
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
（1）磁放大器的基本原理
如图2-12所示。铁芯中有两个绕组，一个是工 作绕组（交流绕组）WL，其匝数为NL，这个绕组通 过负载RL接到交流电源上；另一个是控制绕组（直 流绕组）Wc，其匝数为NC。
磁放大器铁芯磁化曲
线N和磁感应变化曲线B、 H如图2-13所示。
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
2.5.1.2 绕线电动机的转子串电阻调速
少 许提停升留机后交流（拖约动为系统均选用绕线式异步电动机
作能电部电0电I ．内动电路阻为限7机阻，，5主制as、）起 串 这沿拖起b动 入 时逐着、动动时 电 的段电…电电， 动 电切动…机流先机动除运、，和将转力转行p绕提、全子一区子线高q 式起异动步转电矩动，机用转逐子段串切电除阻电后阻正 力
的的般曲这机为0时方线.3械电电法一~0特 动动，直.4性 机倍机能到曲 额，发在vL线 定且速出一如电小度的定图动于点力范2力负与，围-1内2Ⅰ进区行所调示速。。转子串8段电阻加 速 区 载丝提动力绳升机F张负在L紧载自，，力然仅并F特能L消使性相除提曲等减升线，速钢r电20 器上的等齿速轮 运间 行。隙
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
当由工图作可绕见组，接当交有流控电 源制，电控流制IC≠绕0时组组，中中交直直、流流直不为为流零 时零激磁，时共其，磁其同感磁作应感用强应，度强铁度芯的工
作和区段进，B如=入交图B了流m0中中+si磁磁的Bn的ωm场化曲s曲it强曲n线线ω度线bta。增的。相加饱相，
低①速脉爬动行控制 提升电动机交替工作在自由滑行
减速和为电了动实运现行准加确速停状车态，，提使升提机升在机减的速平末均，速应度以约约为 爬0行下.行5几程m速种误②/s度的：差低vv，cc。频低此拖速时动爬相行应使，的提补拖升偿动电以力动前为机各F改4段，由运控低行制频中方电积式源累有供以的电， 低频电源设备主要有晶闸管变频装置和变频机组。
不论何种提升方式，提升机的电气控制系统都是
相同的。TKD-A系列电气控制系统，为已经定型的
交流拖动控制系统，它可以实现对提升机的自动或半
自动控制，现以高压~6kV单电机拖动为例 ，介绍
TKD电气控制系统。
2.5.1 提升机的运动特点
2.5.1.1 速度图和力图
现以立井罐笼无尾绳（平衡装置）五阶段提升为 例，说明提升机的速度图和力图，如图2-11所示。
电加阻直上流，电所源以装又置叫进能行耗供制电动。。电动机在动力制动区内发
出的是负力，负力的大
小是通入定子的制动电
动力制动区
流和转子电阻的函数。 Ⅲ区是定子制动电流不
变时切除电阻的一簇特
性曲线，此时制动过程
沿着1、2、3……曲线
一直到某一现低代电速气自度动v控c制。技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
电阻应全部切除，使它运行在自然特性曲线上的v’L 点，否则接入电阻反而会使提升机速度升高，甚至
会发生“飞车”事故。
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
提提升升电机动在机减从速等阶速段段出的现vL切大换的到负动力力常制常动采区用Ⅲ动时力， 电制动动机，也这变时为电发动电机机的，定它子将机必械须能从变交为流电电能网消切耗断在，转另子
F2为F切1为换峰力值力
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
TKD电控系统中转子电阻的切除，一般采用以 电流为主附加延时的控制原则，在一定范围内适应 了负荷的变化．同时满足了电动力上下限和时间变 化均不太大的要求。如果单纯用时间控制，在负荷 变化的情况下，虽能保证起动时间不变，但起动力 的上下限随负荷大小而变化，负荷过重时有造成高 压油开关跳闸的可能。如果单纯用电流控制，当负 荷变化时，虽能保证起动力的上下限不变，但起动 加速度和起动时间却随负荷而变化。负荷过小，有 可能使加速度过大，是不安全的因素。
应铁的芯磁导场磁场强率强μ度度下HH降变变。化化曲曲线线，
可如而图由交中磁流的化绕曲组线线电b求感’。得L与，μ如成图正比，所以交流电路内电流
中增的大曲。线由a此’。可看出，在磁饱和区，控制绕组内较小
的直流电流的改变，通过铁芯导磁率的改变而改变
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
t1—正力加速阶段， 加速度a1<0.75m/s2，起动 力 为 F1， 随 着 v 的 增 大 F1 略有下降；
t2—等速运行阶段；
t3—负力减速阶段，减速度a3<0.75m/s2； t4—爬行阶段，vc=0.3~0.5 m/s； t5—机械抱闸阶段； θ—间歇时间。
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
再生发电制动区
电 动 机 的 转 速 超 过 同 步 速 度 v0 时 ， 便 进 入 再 生 发电制动区Ⅱ上运行，电动机变为发电机，将机械
能变为电能返送给交流电网，这时电动机起制动作
用，发出的是负力。提升机下放重物时就可采取这
种运行力式。在再生发电制动区运行，电动机转子
2.5 提升机 TKD电气控制系统
2.5 提升机TKD电气控制系统
提升机是矿山运输系统中的主要设备之一，主 要用于矿山提升矿物（主井）或提升、下放人员、 材料（副井）。矿井提升又分为立井提升，提升容 器有罐笼或箕斗；斜井提升，提升容器有串车或箕 斗。
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③ 微拖电机拖动 改由另一台较小型鼠笼电动 机拖动。
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2.5.2 TKD中的磁放大器、自整角机电路
2.5.2.1 磁放大器
磁放大器为一种无触点电器，利用铁磁材料的 非线性特性，由饱和扼流圈与整流元件组成的一种 电磁装置。由于磁放大器没有运动机构，可以综合 比较几个独立的信号等优点，在TKD电气控制系统 中作为放大元件得到了应用，它的缺点是动作时惯 性较大、体积较大，现在逐步用集成运算放大器代
替了磁放来自百度文库器。
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
（1）磁放大器的基本原理
如图2-12所示。铁芯中有两个绕组，一个是工 作绕组（交流绕组）WL，其匝数为NL，这个绕组通 过负载RL接到交流电源上；另一个是控制绕组（直 流绕组）Wc，其匝数为NC。
磁放大器铁芯磁化曲
线N和磁感应变化曲线B、 H如图2-13所示。
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2.5.1.2 绕线电动机的转子串电阻调速
少 许提停升留机后交流（拖约动为系统均选用绕线式异步电动机
作能电部电0电I ．内动电路阻为限7机阻，，5主制as、）起 串 这沿拖起b动 入 时逐着、动动时 电 的段电…电电， 动 电切动…机流先机动除运、，和将转力转行p绕提、全子一区子线高q 式起异动步转电矩动，机用转逐子段串切电除阻电后阻正 力
的的般曲这机为0时方线.3械电电法一~0特 动动，直.4性 机倍机能到曲 额，发在vL线 定且速出一如电小度的定图动于点力范2力负与，围-1内2Ⅰ进区行所调示速。。转子串8段电阻加 速 区 载丝提动力绳升机F张负在L紧载自，，力然仅并F特能L消使性相除提曲等减升线，速钢r电20 器上的等齿速轮 运间 行。隙
现代电气自动控制技术
Y SH X
2.5 提升机 TKD电气控制系统
当由工图作可绕见组，接当交有流控电 源制，电控流制IC≠绕0时组组，中中交直直、流流直不为为流零 时零激磁，时共其，磁其同感磁作应感用强应，度强铁度芯的工
作和区段进，B如=入交图B了流m0中中+si磁磁的Bn的ωm场化曲s曲it强曲n线线ω度线bta。增的。相加饱相，
低①速脉爬动行控制 提升电动机交替工作在自由滑行
减速和为电了动实运现行准加确速停状车态，，提使升提机升在机减的速平末均，速应度以约约为 爬0行下.行5几程m速种误②/s度的：差低vv，cc。频低此拖速时动爬相行应使，的提补拖升偿动电以力动前为机各F改4段，由运控低行制频中方电积式源累有供以的电， 低频电源设备主要有晶闸管变频装置和变频机组。
不论何种提升方式，提升机的电气控制系统都是
相同的。TKD-A系列电气控制系统，为已经定型的
交流拖动控制系统，它可以实现对提升机的自动或半
自动控制，现以高压~6kV单电机拖动为例 ，介绍
TKD电气控制系统。
2.5.1 提升机的运动特点
2.5.1.1 速度图和力图
现以立井罐笼无尾绳（平衡装置）五阶段提升为 例，说明提升机的速度图和力图，如图2-11所示。
电加阻直上流，电所源以装又置叫进能行耗供制电动。。电动机在动力制动区内发
出的是负力，负力的大
小是通入定子的制动电
动力制动区
流和转子电阻的函数。 Ⅲ区是定子制动电流不
变时切除电阻的一簇特
性曲线，此时制动过程
沿着1、2、3……曲线
一直到某一现低代电速气自度动v控c制。技术
Y SH X
2.5 提升机 TKD电气控制系统
电阻应全部切除，使它运行在自然特性曲线上的v’L 点，否则接入电阻反而会使提升机速度升高，甚至
会发生“飞车”事故。
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
提提升升电机动在机减从速等阶速段段出的现vL切大换的到负动力力常制常动采区用Ⅲ动时力， 电制动动机，也这变时为电发动电机机的，定它子将机必械须能从变交为流电电能网消切耗断在，转另子
F2为F切1为换峰力值力
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
TKD电控系统中转子电阻的切除，一般采用以 电流为主附加延时的控制原则，在一定范围内适应 了负荷的变化．同时满足了电动力上下限和时间变 化均不太大的要求。如果单纯用时间控制，在负荷 变化的情况下，虽能保证起动时间不变，但起动力 的上下限随负荷大小而变化，负荷过重时有造成高 压油开关跳闸的可能。如果单纯用电流控制，当负 荷变化时，虽能保证起动力的上下限不变，但起动 加速度和起动时间却随负荷而变化。负荷过小，有 可能使加速度过大，是不安全的因素。
应铁的芯磁导场磁场强率强μ度度下HH降变变。化化曲曲线线，
可如而图由交中磁流的化绕曲组线线电b求感’。得L与，μ如成图正比，所以交流电路内电流
中增的大曲。线由a此’。可看出，在磁饱和区，控制绕组内较小
的直流电流的改变，通过铁芯导磁率的改变而改变
现代电气自动控制技术
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2.5 提升机 TKD电气控制系统
t1—正力加速阶段， 加速度a1<0.75m/s2，起动 力 为 F1， 随 着 v 的 增 大 F1 略有下降；
t2—等速运行阶段；
t3—负力减速阶段，减速度a3<0.75m/s2； t4—爬行阶段，vc=0.3~0.5 m/s； t5—机械抱闸阶段； θ—间歇时间。
现代电气自动控制技术
Y SH X
2.5 提升机 TKD电气控制系统
再生发电制动区
电 动 机 的 转 速 超 过 同 步 速 度 v0 时 ， 便 进 入 再 生 发电制动区Ⅱ上运行，电动机变为发电机，将机械
能变为电能返送给交流电网，这时电动机起制动作
用，发出的是负力。提升机下放重物时就可采取这
种运行力式。在再生发电制动区运行，电动机转子