專利名稱：重調(diào)機(jī)綜合調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程控制領(lǐng)域，特別涉及一種大型火電廠卸煤系統(tǒng)重調(diào)機(jī)的調(diào)速裝置。
目前，我國(guó)火力發(fā)電廠卸煤系統(tǒng)重調(diào)機(jī)大多采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)交流傳動(dòng)方式。這種傳動(dòng)方式較之直流傳動(dòng)，雙速電動(dòng)機(jī)交流傳動(dòng)，變頻調(diào)速等方式，具有設(shè)備投資少、控制電路簡(jiǎn)單、抗干擾、運(yùn)行可靠、對(duì)電網(wǎng)無(wú)不良影響的優(yōu)點(diǎn)。但是這種傳動(dòng)方式忽略了重調(diào)機(jī)停車和接車掛鉤時(shí)的低速運(yùn)行段，使其運(yùn)行時(shí)機(jī)械設(shè)備碰撞嚴(yán)重，設(shè)備損壞率高。
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述情況而研制的一種繞線式異步電動(dòng)機(jī)交流傳動(dòng)方式重調(diào)機(jī)調(diào)速裝置。
本發(fā)明依據(jù)重調(diào)機(jī)高速連續(xù)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，低速連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短。即接車和牽車過(guò)程需要高速、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間約幾十秒；啟動(dòng)、停車和接車掛鉤時(shí)需要低速，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間約幾秒。對(duì)調(diào)速性能要求不高，但要求調(diào)速比又比較大的客觀實(shí)際。根據(jù)電源頻率f和電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)p不變時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S和轉(zhuǎn)速n的關(guān)系[n=60fD(1-S)],]]>通過(guò)改變轉(zhuǎn)子電阻、改變定子電壓、改變電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式等三種不同的途徑改變轉(zhuǎn)差率S，解決在空載附近轉(zhuǎn)差率S變化不大的問(wèn)題，從而達(dá)到調(diào)速需求的效果。
-)改變轉(zhuǎn)子電阻當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻增加時(shí)，在同一轉(zhuǎn)矩TN下，轉(zhuǎn)差率增大。附圖2所示曲線分別對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子串電阻r2、r2′r2″，且r2″＞r2′＞r2，與之對(duì)應(yīng)有S3＞S2＞S2。
二)改變定子電壓當(dāng)定子電壓減小時(shí)，在同一轉(zhuǎn)矩TN下，轉(zhuǎn)差率增大，附圖3所示曲線分別對(duì)應(yīng)電壓U1、U2、U3，且U1＞U2＞U3，與之對(duì)應(yīng)有S3＞S2＞S1。
三)改變電動(dòng)機(jī)方式當(dāng)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行變成一臺(tái)運(yùn)行時(shí)，在同一轉(zhuǎn)矩TN下，轉(zhuǎn)差率增大。附圖4所示曲線分別對(duì)應(yīng)兩臺(tái)和單臺(tái)運(yùn)行，與之對(duì)應(yīng)有S2＞S1。
本發(fā)明由三相交流電源0、操作臺(tái)1、位置檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)2、綜合調(diào)速控制器3、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4、電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10、兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的定子繞組11-12和轉(zhuǎn)子繞組13-14所構(gòu)成。綜合調(diào)速調(diào)制器3的輸入端相應(yīng)連接操作臺(tái)1的各按鈕和位置檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)2的輸出端，其輸出端分別連接電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10的輸入端；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4的輸出端分別連接電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6的輸入端；電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6的輸出端相應(yīng)連接電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8的輸入端；電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8的輸出端相應(yīng)連接電動(dòng)機(jī)定子繞組11-12的輸入端；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10的輸出端相應(yīng)連接電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組13-14的輸入端；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4的輸出端、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6的輸出端、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8的輸出端、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10的輸出端分別連接綜合調(diào)速控制器3的相應(yīng)輸入端；三相交流電源0的輸出端連接電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4的輸入端；電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8和轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10的各項(xiàng)參數(shù)均是根據(jù)重調(diào)機(jī)在不同運(yùn)行狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)械特性曲線設(shè)定的；綜合調(diào)速控制器3根據(jù)重調(diào)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)構(gòu)特性曲線所設(shè)定的參數(shù)和位置檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)2提供的重調(diào)機(jī)運(yùn)行位置信號(hào)分別通過(guò)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)單機(jī)或雙機(jī)組合運(yùn)行；通過(guò)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；通過(guò)電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8對(duì)電動(dòng)機(jī)的定子繞組11-12的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組13-14的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)重調(diào)機(jī)按設(shè)定的機(jī)械特性曲線運(yùn)行。
為了進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明的調(diào)速過(guò)程進(jìn)行有效控制，可設(shè)置一故障報(bào)警機(jī)構(gòu)15，其輸入端連接綜合調(diào)速控制器3的輸出端。當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10的輸出反饋信號(hào)與綜合調(diào)速控制器3的指令不相符時(shí)，綜合調(diào)速控制器3即向故障報(bào)警機(jī)構(gòu)5發(fā)出一故障報(bào)警信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明制成的大型火電廠卸煤系統(tǒng)重調(diào)機(jī)綜合調(diào)速裝置，采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻、定子調(diào)壓和兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)配合運(yùn)行的綜合調(diào)速方案，用少量的調(diào)速電阻能耗去換取安全、可靠、無(wú)電磁污染、耐惡劣環(huán)境的運(yùn)行指標(biāo)，不僅較好地解決了重調(diào)機(jī)空載低速掛鉤，重載起動(dòng)，低速停車和高速牽車、接車的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題，而且控制電路簡(jiǎn)單、安全、可靠，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)量小。由于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，其接車掛鉤碰撞小、設(shè)備損壞率低。
附

圖1和附圖5是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。附圖1為重調(diào)機(jī)應(yīng)用本發(fā)明后在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線圖。附圖2為本發(fā)明的線路原理圖。下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹本實(shí)施例采用兩臺(tái)132kW，380V的交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)牽引54節(jié)60噸重的一列煤車，并完成每一節(jié)車皮的牽、接車任務(wù)。
附圖1中R3＞R2＞R1＞R0(轉(zhuǎn)子繞組自電阻)。U2＜U1＜U0(定子繞組額定電壓)，曲線7為整列負(fù)載轉(zhuǎn)矩，曲線8為單列負(fù)載轉(zhuǎn)矩，曲線9為空載轉(zhuǎn)矩。其重調(diào)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的特征曲線、速度和運(yùn)行點(diǎn)可列表分析如下
上述各運(yùn)行點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行速度及其由對(duì)應(yīng)的特性曲線所確定的電阻、電壓值通過(guò)可編程序控制器組成的綜合調(diào)速控制器控制，實(shí)現(xiàn)重調(diào)機(jī)的工作狀態(tài)與設(shè)定的機(jī)械特性曲線一一對(duì)應(yīng)。
附圖5中，操作臺(tái)1設(shè)有自動(dòng)/手動(dòng)操作切換開關(guān)；自動(dòng)開機(jī)、停機(jī)；手動(dòng)牽車/接車控制；手動(dòng)單機(jī)、雙機(jī)控制；手動(dòng)啟動(dòng)，加、減速控制等操作按鈕；緊急停機(jī)按鈕；復(fù)歸按鈕等功能銨鈕。當(dāng)設(shè)置自動(dòng)操作時(shí)，綜合調(diào)速控制器3根據(jù)所設(shè)置的重調(diào)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械曲線和位置檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)2提供的重調(diào)機(jī)運(yùn)行位置控制信號(hào)通過(guò)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)單機(jī)或雙機(jī)組合運(yùn)行；通過(guò)電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；通過(guò)電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8對(duì)電動(dòng)機(jī)的定子繞組11-12的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組13-14的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，從而使重調(diào)機(jī)按生產(chǎn)過(guò)程的要求實(shí)現(xiàn)低速掛鉤、重載啟動(dòng)、低速停車和高速牽、接車過(guò)程的運(yùn)行。同時(shí)綜合調(diào)速控制器還將對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)4、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)5-6、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)7-8、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)9-10的輸出反饋信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和故障診斷，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)故障報(bào)警機(jī)構(gòu)15進(jìn)行音響和燈光報(bào)警。當(dāng)設(shè)置手動(dòng)操作時(shí)，操作人員可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的要求操作相應(yīng)按鈕，其控制關(guān)系同自動(dòng)操作類似。
權(quán)利要求
1，一種由三相交流電源
、操作臺(tái)[1]、位置檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)[2]、綜合調(diào)速控制器[3]、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)[4]、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)[5]、[6]、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)[7]、[8]、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)[9]、[10]、兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的定子繞組[11]、[12]和轉(zhuǎn)子繞組[3]、[4]所構(gòu)成的重調(diào)機(jī)綜合調(diào)速裝置，其特征在于所述綜合調(diào)速控制器[3]的輸入端相應(yīng)連接操作臺(tái)[1]的各按鈕、開關(guān)和位置檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)[2]的輸出端、其輸出端分別連接電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)[4]、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)[5]、[6]、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)[7]、[8]、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)[9]、[10]的輸入端；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)[4]的輸出端分別連接電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)[5]、[6]的輸出端；電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)[5]、[6]的輸出端相應(yīng)連接電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)[7]、[8]的輸入端；電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)[7]、[8]的輸出端相應(yīng)連接電動(dòng)機(jī)定子繞組[11]、[12]的輸入端；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)[9]、[10]的輸出端相應(yīng)連接電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組[13]、[14]的輸入端；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)[4]的輸出端、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)[5]、[6]的輸出端、電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)[7]、[8]的輸出端、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)[9]、[10]的輸出端分別連接綜合調(diào)速控制器[3]的相應(yīng)輸入端；三相交流電源
的輸出端連接電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)[4]的輸入端；所述的電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)[7]、[8]和轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)[9]、[10]的各項(xiàng)參數(shù)根據(jù)重調(diào)機(jī)在不同運(yùn)行狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線設(shè)定；所述的綜合調(diào)速控制器[3]的下述各項(xiàng)控制指令根據(jù)重調(diào)機(jī)在不同運(yùn)行狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線和重調(diào)機(jī)運(yùn)行位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系而產(chǎn)生ⅰ．通過(guò)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)[4]控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)單機(jī)或雙機(jī)組合運(yùn)行；ⅱ．通過(guò)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)[5]、[6]控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；ⅲ．通過(guò)電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)[7]、[8]對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組[11]、[12]的端電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；ⅳ．通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)構(gòu)[9]、[10]對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組[13]、[14]的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的重調(diào)機(jī)綜合調(diào)速裝置，其特征在于在所述的綜合調(diào)速控制器[3]的輸出端連接有一故障報(bào)警機(jī)構(gòu)[15]。
全文摘要
重調(diào)機(jī)綜合調(diào)速裝置,由三相交流電源(0)、操作臺(tái)(1)、位置檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)(2)、綜合調(diào)速控制器(3)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式控制機(jī)構(gòu)(4)、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)(5)、(6)、兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的定子調(diào)壓機(jī)構(gòu)(7)、(8)和轉(zhuǎn)子串電阻機(jī)構(gòu)(9)、(10)所構(gòu)成。綜合調(diào)速控制器(3)根據(jù)重調(diào)機(jī)運(yùn)行位置和電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線分別控制電動(dòng)機(jī)單機(jī)或雙機(jī)運(yùn)行、正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)定子繞組(11)、(12)的電壓和轉(zhuǎn)子繞組(13)、(14)的電流,以使重調(diào)機(jī)實(shí)現(xiàn)空載低速掛鉤、重載啟動(dòng)、低速停車和高速牽接車。操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全可靠。
文檔編號(hào)B60L3/00GK1229742SQ98113479
公開日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1998年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月20日
發(fā)明者李曉明 申請(qǐng)人:武漢水利電力大學(xué)