ABBDCS600直流传动装置在提升机上的典型案例

　　1 存在问题

　　主井提升机采用2 250 kW直流电机传动，整流变压器采用Y/△X方式给调速装置供电，二次电压相位相差30°，2套4象限可逆直流调速装置并联运行构成l2脉波直流调速系统。直流调速装置使用ABB公司PAD800系列直流调速装置，该调速装置存在故障率高、稳定性差、调速精度不高、系统扰动大、系统超调量大等问题。而且PAD800直流传动装置是ABB公司多年以前的淘汰产品，备件无法购买，一旦调速装置的主板或者软件单元等部件损坏，将面临矿井停产等后果。

　　2 改造方案

　　2.1 系统构成

　　调速装置使用2套DCS600 150A小容量直流调速装置，对其动力单元进行扩容至3355 A。使用ABB公司APC控制器与DCS600直流调速装置通讯、APC再与提升系统主控制器MASTER PIECE200/1可编程序控制器通讯方式，构成FieldBus现场总线通讯网络。该调速装置具有电流和速度自适应控制、速度、电流PID闭环控制、加减速动态补偿控制、FIELDBUS通讯功能。具备短路、过载、过电压、失磁、缺相、过速、测速反馈丢失、触发脉冲丢失、堵转保护、风机保护、快熔保护、压敏电阻保护、防串扰保护、阻容吸收保护、电流断续点过大保护等。

　　2.2 系统的控制方式

　　直流调速系统采用满磁场最大力矩电枢换相控制方式。最大力矩控制方式控制张力精度高、能很好的发挥电机的能力，这种控制方式比恒功率比例控制方式有很多优点，也是现代提升机直流传动控制普遍采用的控制方式。直流调速装置可6脉动运行、12脉动运行。单柜6脉波运行时，直流调速装置使用速度控制系统。当直流调速系统并联12脉波运行时，调速装置分主调速装置和从调速装置。主调速装置工作于速度调节系统方式，即使用速度闭环、力矩闭环、电枢电流闭环方式。从调速装置使用力矩调节系统，即力矩闭环、电枢电流闭环。主调速装置速度环的输出作为从调速装置力矩环的输入信号。也可以使主调速装置工作在速度调节系统，从调速装置工作在电流调节系统，即主调速装置力矩环的输出作为从调速装置电流环的输入。根据提升机电机的参数：Pe=2250kW，Ne=50.13，滚筒直径D=4 m，传动比,I=1，传动效率为1，可计算出主要的传动参数：

　　提升机的速度为

　　V=PIDn/60I=3.14159×4×50.13/60×1=10.5 m/s

　　提升机的张力为

　　T=2iηMe/D =2×1×1(975×2250÷50.13)/4=21.88 t

　　2.3 速度给定方式

　　速度给定方式有两种，一种方式是通过现场总线通讯接口FieldBus Adapter接收MASTER PIECE200/1控制器的通讯控制字作为速度环的速度给定。另一种方式是+/一10 V的电压信号通过模拟输入接口传输到速度环作为速度给定。