[实用新型]变频驱动牙轮钻机回转和提升行走系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及变频驱动牙轮钻机回转和提升行走系统，尤其是变频驱动牙轮钻机回转和提升行走系统

背景技术

露天采矿场牙轮钻机回转和提升/行走电气控制系统原是采用可控硅一直流电动机传动系统，调速是通过改变可控硅的起通角来改变三相全控桥的直流输出电压，控制系统复杂、故障率高而且不容易掌握，由于直流电动机换向过程十分复杂，换向不良将产生火花，严重时则会使换向器表面损坏，电机不能工作。而在实际生产中还受网络电源和恶劣的工作环境影响，故障率高，效率低，维修难度大，对电机和齿轮箱损伤严重，成本消耗高，已严重制约生产的正常运行。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一变频驱动牙轮钻机回转和提升行走系统，该系统既能满足提高生产效率，又能减少维修强度，降低生产成本；运行安全可靠，操作简单，节约能源。

本实用新型的技术方案为：一种变频驱动牙轮钻机回转和提升行走系统，该系统的三相动力电源引入至空气开关直接给变频器供电，三相电源经变频器内部整流变为513V的直流电输出，再经变频器内部逆变为380V的交流电供给交流变频电机，用可编程序控制器来控制正、反转与变频器的输出；在外置元件中，为保持操作工原有的习惯性，仍用主令开关控制正、反转，主令开关有三个档位；用可编程序控制器输入端COM线作为电源线，通过主令开关正、反触头与可编程序控制器的输入端子X2、X3相连，控制正、反信号；端子X5是变频器可以正常运行信号，当变频器正常工作时，给可编程序控制器输入一个运行信号，端子X14是操作接通接触器正常工作时给可编程序控制器的一个正常信号，端子X11是变频器在有故障时通过复位按钮TA进行复位的信号。

回转控制系统控制为：

正转：可编程序控制器X002-X003-X005-X014-Y005-Y004

反转可编程序控制器X002-X003-X005-X014-Y004-Y005

通过改变可调电阻(W)的大小，频率从0～50Hz变频(0～1500转/分)，实现电动机(M)无级调速。参数设定可随设备的需要而设定。

变频器输出频率给定信号f^*首先经过给定积分器，以限定输出频率的升降速度。给定积分器的输出信号的极性决定电机正反转，当输出为正时，电机正转；反之，电机反转。给定积分器的输出信号的大小控制电机转速的高低。不论电机是正转还是反转，输出频率和电压的控制都需要正的信号，因此需要加一个绝对值运算器。绝对值运算器的输出，一路去函数发生器，函数发生器用来实现低频电压补偿，以保证在整个调频范围内实现输出电压和频率的协调控制；绝对值运算器输出电压的另一路经过压控振荡器，形成频率为f的脉冲信号，由此信号控制三相正弦波发生器，产生频率与f相同的三相标准正弦波信号，该信号同函数发生器的输出相乘后形成逆变器输出信号。同时，给定积分器的输出经极性鉴别器确定正反转逻辑后，去控制三相标准正弦波的相序，从而决定输出指令信号的相序。输出指令信号与三角波比较后形成三相PWM控制信号，再经过输出电路和驱动电路，控制逆变器中IGBT的通断，使逆变器输出所需频率、相序和大小的交流电压，从而控制交流电机的转速和转向。

该系统在钻架顶部设置了两级限位开关，，在可编程序控制器PLC输入端表现为端子X15、端子X16，在提升/行走控制系统还增加了制动控制，变频器整流电压高于660V时，制动单元(CDBR)就工作，把能量引入外置能耗制动电阻上进行消耗，在低于660V时，制动单元不会工作。

提升/行走控制系统控制为：

正转：可编程序控制器X2-X5-X11-X14-X15-X16-Y5-Y4

反转：可编程序控制器X3-X5-X11-X14-Y4-Y5

通过改变可调电阻(W)的大小，频率从0～50Hz变频(0～1500转/分)，实现电动机(M)无级调速。参数设定可随设备的需要而设定；可编程序控制器的电源是由变压器T供给的，此变压器还给柜门风机供电；交流变频电动机M，驱动钻具旋转或小车的上下移动和钻机的前后行走。