电气工程论文3讲解

目录一、摘要及中英文对照……………………………………………………………1二、绪论……………………………………………………………………………2三、论文正文……………………………………………………………………3-211、概述与安装…………………………………………………………………32、系统功能概述，功能和技术指标…………………………………………143、矿井提升机液压制动装置的作用…………………………………………164、矿井提升机在线监测研究的重要意义……………………………………165、液压监测系统简介其在提升机液压制动系统上的应用…………………17四、结束语…………………………………………………………………………22五、致谢辞…………………………………………………………………………23六、参考文献附录…………………………………………………………………24第1页摘要本文通过对提升机制动装置进行改造，加入在线监测系统，系统针对液压站、制动器、渐开线形制动力矩测量装置实现对液压制动性能参数的监测，通过专用的监测分析软件对采集的信息进行分析，及时发现设备异常故障，来实现矿井提升机的安全、有效运行。提升机安装制动装置安全在线监测系统，液压站达到冗余回路安全制动，换向阀状态在线监测，油路堵塞自动诊断，保证实现安全可靠回油制动；制动器达到直接在线监测碟形弹簧制动正压力并诊断碟形弹簧的疲劳和断裂，在线监测闸间隙，闸偏摆量，闸的开合状态，直接测量制动力矩，实现制动力矩的在线监测，防止因液压制动装置失灵而造成的重大事故，提高提升系统运行的可靠性。关键词：制动装置液压制动在线监测运行可靠AbstractThisarticlethroughtoimprovebrakingdevice,tojointheonlinemonitoringsystem,thesystemforhydraulicstation,brake,involuteshapedynamictorquemeasuringdeviceforhydraulicbrakeperformanceparametermonitoring,throughadedicatedmonitoringanalysissoftwaretoanalyzetheacquisitionofinformation,detectequipmentfailureintime,toachievesafeandeffectiveoperationoftheminehoist.Hoistbrakedevicesafetyonlinemonitoringsystem,hydraulicstationswereredundantloopsafetybrake,reversingvalvestatusonlinemonitoring,oilplugautomaticdiagnosis,ensuresafe,reliable,oilreturnbrake;Brakebrakefordirecton-linemonitoringdiscspringsarestressandthefatigueandfractureofdiagnosisofdiscsprings,onlinemonitoringofthebrakeclearance,thedeflectionofbrake,brakestateofopeningandclosing,directmeasurementofbrakingtorque,realizethebrakingtorqueofonlinemonitoring,preventthecatastrophicaccidentscausedbyhydraulicbrakefailure,improvethereliabilityofthesystemisrunning.Keywords:brakehydraulicbrakeonlinemonitoringreliableoperation.第2页绪论提升机安装制动装置安全在线监测系统，液压站达到冗余回路安全制动，换向阀状态在线监测，油路堵塞自动诊断，保证实现安全可靠回油制动；制动器达到直接在线监测碟形弹簧制动正压力并诊断碟形弹簧的疲劳和断裂，在线监测闸间隙，闸偏摆量，闸的开合状态，直接测量制动力矩，实现制动力矩的在线监测，防止因液压制动装置失灵而造成的重大事故，提高提升系统运行的可靠性。第3页提升机液压制动装置的改造一、概述与安装提升机液压制动系统由驱动装置的液压站和执行装置的制动器组成，通过液压系统控制盘式制动器的开合，实现提升机正常运行与制动。设置有闸瓦磨损开关、制动油过压保护继电器、并把它们的触点串入提升机系统安全回路，实现安全制动;设置制动油过热保护继电器并把其触点串入提升信号回路，实现提升信号闭锁。为了提高制动系统的安全可靠，实现监控制动器的制动力及制动力矩，对制动系统进行在线监测改造安装，取得了成功。矿井提升机盘闸制动系统由盘式制动器和液压站两部分组成。通过液压系统控制盘式制动器的开合，实现提升机正常运行与制动。盘式制动器是各种保护的最终执行者，是提升机安全运行保障环节中极为重要的一环，盘式制动器的故障会导致严重事故发生。在传统的盘闸制动系统中,保证系统正常工作的途径有：设臵闸瓦磨损开关、制动油过压保护继电器，并把它们的触点串入提升机系统安全回路，实现安全制动；设臵制动油过热保护继电器并把其触点串入提升信号回路，实现提升信号禁止；提高盘闸制动系统额定制动力与需求制动力之比，增加设计安全性。从以上部分可以看出，制动系统是提升机各种动作的控制系统，是命令的直接执行者，因此对于闸瓦监测是很有必要的，《煤矿安全规程》中关于保障闸瓦安全工作的要求是闸瓦间隙在一定范围内、制动闸的贴闸油压在一定范围内，所以“KJT2矿井提升机液压制动装臵安全在线监测系统”以闸瓦间隙，油压和制动压力作为直接监测量，通过安装非接触式位移传感器获得各闸瓦的动态间隙值，通过安装油压传感器测得相关油路油压值，通过安装压力传感器来测得各闸制动压力，结合三者来对各种情况进行判断和监视。在信号采集和融合方面，本系统采用信号采集卡，能够充分满足系统监测的使用要求，且相关的技术性能优良。结构如图1所示，系统主要由位移传感器（具体个数依提升机闸瓦数确定），压力传感器、油压传感器、信号采集卡、工业用计算机及相关配套器件组成，其中处于信号处理关键环节的监测系统软件是由基于LabVIEW7Express软件自主开发的，它完成整个系统的各种数据的采集及相关的比较计算及状态判断。第4页图1监控系统组成框图2、环境条件KJT2矿井提升机液压制动装臵安全在线监测系统安装在室内场合，基本工作条件如下：◆环境温度不高于+40℃，不低于-10℃，在设备不工作情况下（包括运输和存储），环境温度不高于+60℃，不低于-40℃；◆设备工作环境空气中不得有过量的尘埃、酸、盐、腐蚀性及爆炸性气体相对湿度在最高温度40℃时不得超过50%，在较低温度时，允许有较高的相对湿度（如20℃以下为90%）；◆海拔不应超过1000m，当海拔超过1000m，应参照GB3859《半导体变流器》；◆安装地基允许的振动频率为10-15Hz时，其最大振动加速度应不超过5m/s；◆周围介质无爆炸危险，且不足以腐蚀金属、无破坏绝缘的气体与尘埃（包括导电尘埃）。3、技术特征：3.1型号及意义：第5页3.2技术性能●各闸瓦独立监测闸间隙，数据更直接；非接触式传感器，性能更稳定，安装调试更方便；●监测软件程序流程清晰，功能齐全；界面直观形象，生成过程趋势曲线，更直观反映数据变化情况，并可根据不同提升机具体状况在线修改控制开合闸动作的闸间隙及油压设定值等参数；●整个监测界面分为系统监测、报警查询、系统调试、实时曲线及退出运行几个部分。3.3技术参数3.3.1信号采集卡技术规范A）总线及制作工艺特点◆32位PCI总线，支持PCI2.2协议，真正实现即插即用◆支持5VPCI总线◆FPGA接口芯片设计，具有极高的保密性，特别适合OEM合作B）AD模拟量输入功能●监测软件程序流程清晰，功能齐全；界面直观形象，生成过程趋势曲线，更直观反映数据变化情况，并可根据不同提升机具体状况在线修改控制开合闸动作的闸间隙及油压设定值等参数；●整个监测界面分为系统监测、报警查询、系统调试、实时曲线及退出运行几个部分。3.3技术参数3.3.1信号采集卡技术规范A）总线及制作工艺特点◆32位PCI总线，支持PCI2.2协议，真正实现即插即用◆支持5VPCI总线◆FPGA接口芯片设计，具有极高的保密性，特别适合OEM合作B）AD模拟量输入功能◆转换器类型：AD7899-1(兼容AD7899-2)◆输入量程：PCI2006：±5V、±10V(板上A/D转换器为AD7899-1)转换精度：14位(Bit)◆采样速率：最高采样速率为400KHz(2.5微秒/点)第6页最低采样速率为39Hz(约25毫秒/点)注释：各通道实际采样速率=采样速率/采样通道数◆软件通过率：最高采样速率(2.5微秒/点),在Win2K系统中建议使用中断方式◆物理通道数：32通道(单端SE),16通道(双端DI)◆模拟量输入方式：单端模拟输入和双端模拟输入◆采样通道数：软件可选择◆模拟输入阻抗:100MΩ◆模拟输入共模电压范围：±2V◆通道切换方式：任意通道切换（切换阵列中可重复某些通道的取样点数）◆数据读取方式：软件查询方式、中断方式（此方式速度最高）◆存诸器深度：8K字（点）FIFO存储器◆存储器标志：满、空、半满◆异步与同步：可实现连续（异步）与分组(伪同步)采集◆时钟源选项：板内时钟和板外时钟软件可选◆触发模式：软件内部触发和硬件外部触发（简称外触发）◆触发类型：模拟电平触发和数字边沿触发◆触发电平：软件可调，触发电平由DA0输出实现◆数字量触发源（DTR）输入范围：标准TTL电平◆模拟量触发源（ATR）输入范围：±15V、◆模拟比较器类型：LM311◆模拟比较器比较时间：2uS◆模拟触发电平范围：由DA0的输出量程决定◆转换结果中的空闲数据位定义：D14由开关量DI0引入D15由FIFO溢出状态引入(0:表示溢出，1：表示未溢出)◆程控放大器类型：PGA202(兼容PGA203)◆程控增益：1、10、100、1000（PGA202）或1、2、4、8（PGA203）倍(不同通道可选不同增益)◆放大器建立时间：2us放大器增益误差：0.05%◆非线性误差：±1LSB(最大)系统测量精度：0.1%◆工作温度范围：-40℃to+85℃C）DA模拟量输出功能◆转换器类型:DAC7613◆输出量程：0～5V、0～10V、±5V、±10V◆转换精度：12位(Bit)◆采样速率：最高采样速率为100KHz（10us/点）最低采样速率由用户软件决定，软件置DA数据快则快，慢则慢。◆软件通过率：由用户软件决定（本产品的DA主要适合单点输出）◆建立时间：10μS(0.01%精度)通道数：2路◆非线性误差：1LSB(最大)输出误差(满量程)：±1LSB◆输出阻抗：0.2Ω工作温度范围：-40℃to+85℃D）板卡外形尺寸及其他173.33mm(长)*109.85mm(宽)*18.50mm(高)第7页◆板载时钟振荡器:40MHz3.3.2电涡流位移传感器技术规范◆供电电压每变化1V，输出变化小于1.8mV◆前置器功耗不大于12mA◆输出阻抗不大于10欧，最大输出电流50mA(输出方式出恒流外)，最大驱动信号电缆长度300m◆频率响应DC0～10KHz；(对Ф3、Ф5、Ф8、Ф10而言，在0～-3dB，300米接线条件下测试)◆线性误差±1%（包括互换性误差在内，φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mmφ11mm、φ14mm探头规格而言）◆灵敏度误差≤±2%◆探头直径：可选◆线性范围：据实际需要选择◆灵敏度：根据输出电压和量程决定◆频响：0～10KHZ◆电缆长度：5m或9m◆工作温度：探头：-30─+120℃；前置器：-20─+6