煤矿井下绞车变频调速系统辐射电磁骚扰测试研究

针对煤矿井下绞车变频调速系统辐射电磁骚扰问题,分析了变频调速系统的电磁兼容辐射发射限值以及井下测试环境和测试方法,并对井下绞车变频调速系统的电磁辐射进行了现场测试。测试结果表明:绞车变频调速设备辐射电场主要集中在200 MHz以内,尤其在20 MHz以内最为显著,辐射磁场主要集中在2 MHz以内,且低频段噪声突起分布尤为明显;在距离变频调速设备1 m处测量的辐射电场场强最大值达到122.97 d BμV/m;绞车电动机的辐射电场频谱达到1 GHz,辐射磁场主要集中在150 kHz以内,但总体辐射强度较低,在距离绞车电动机1 m远处测得的最大电场场强不超过80 d BμV/m。因此,绞车变频调速系统的电磁辐射骚扰较为严重,对井下辐射电磁环境影响较大,会对井下监测、监控设备以及控制系统造成干扰,需要采取一定的电磁辐射干扰抑制和屏蔽措施,尤其是在变频调速设备附近。

新型矿用液压回柱绞车

在对现有的回柱绞车的结构、特点进行深入分析的基础上 ,设计了一种新型的矿用或建筑用回柱绞车。此种绞车具有结构紧凑、体积小、重量轻、制造成本低、传动效率高、承载能力大、安装和使用方便、安全可靠、寿命长等突出优点。

海洋水下机器人系缆绞车驱动电动机的研制

研制了海洋水下机器人用系缆绞车驱动直流电动机,研究了电动机的实际工况,提出了该电动机的主要技术指标,对该电动机的结构设计方法、电磁设计特点和性能测试结果进行了介绍.

直流无刷电机驱动的水下电缆绞车系统

水下电缆绞车多采用液压驱动,但液压驱动存在无效动力转换,能源使用率不高,因此直流无刷电机驱动的水下电缆绞车具有实际意义。采用直流无刷电机驱动,不仅提高了水下电缆绞车系统的能源利用率,而且改善了系统的调速性能。与直流有刷电机相比,直流无刷电机可实现充油均压密封,更有利于在水下工作。介绍了直流无刷电机驱动水下电缆绞车的组成、功能及工作原理,针对研制的专用水下直流无刷电机,重点论述了其充油密封原理和工艺,并设计了一种全新的低成本高性能驱动控制电路。该水下电缆绞车系统已初步调试完毕,试验表明各项性能良好,即将投入实际应用。它具有结构简单,工作可靠,成本低的优点,因此在实际工程应用中具有推广意义。

绞车智能排绳控制系统的研究

为了实现绞车的多层排绳,提出了基于单片机的智能排绳控制系统。介绍了系统的组成和工作原理,并详细论述了排绳小车的运动方向规则、步进电机走步数的计算和速度控制策略等问题。

基于单片机的智能排绳控制系统

为实现绞车的多层排绳,提出了基于单片机的智能排绳控制系统。介绍了系统的组成和工作原理,并详细论述了排绳小车的运动方向规则、步进电机走步数的计算和速度控制策略等问题。实际应用证明,排绳系统能够根据不同的钢绳直径和卷筒转速,自动调整排绳的绳距和速度,并且具有调速迅速而平滑、跟随性好和控制智能化等特点,解决了机械式排绳器存在的许多问题,预期将获得广泛的应用。

电液混合式修井机起升系统结构与动力学分析

为了提高修井机起升系统效率,降低系统能耗,采用新型外转子永磁同步电机绞车结构,将外转子永磁同步电机内置于绞车串联使用,设计了电液混合式修井机起升系统结构。采用有限单元法校核了起升系统的绞车、天车滑轮和井架等关键结构,建立了考虑井架刚度和钢丝绳弹性的系统动力学模型,从理论和仿真2方面分析了起升系统的动态响应。分析结果表明,起升系统工作稳定,能够满足修井机设计性能要求。所得结果可为电液混合式修井机深入研究提供参考。

液压卷扬系统失速故障的仿真研究

针对旋挖钻机卷扬系统发生多次失速故障,从现场反馈和卷扬系统液压原理入手,分析故障产生原因,利用卷扬系统的数学模型进行理论分析,并通过AMESim软件建立液压卷扬系统仿真模型验证理论分析,得出诱发失速的关键因素和参数。理论分析和仿真验证显示,卷扬负载急剧变化及马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭和下放侧补油不足都将引发卷扬系统失速,主阀稳态液动力是导致液压马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭的根本原因。根据仿真分析结果,液压马达提升侧单向溢流安全阀开启压力应大于该侧最大稳定压力的1.9倍。该研究为液压卷扬系统优化设计和故障诊断提供依据。

航空救援绞车电液伺服系统仿真研究

分析了航空救援绞车系统的特点及电液伺服控制工作原理。利用AMESim软件,建立了航空救援绞车电液伺服系统的仿真模型,并进行了仿真研究,表明该系统具有较高的提升速度控制精度和良好的速度跟随特性;超载对系统的工作影响显著,在使用中,应避免超载运行。

模糊PID控制的SRD在煤矿矸石山提升机中的应用

设计了开关磁阻电机调速系统(SRD),介绍了SRD在煤矿矸石山提升机中的应用,详细叙述了模糊自适应PID速度控制器的设计。通过模糊控制器对PID参数的在线调整,解决了传统PID不能适应参数变化较大的煤矿矸石山提升机调速系统需要的问题,减小了系统超调量,缩短了系统响应时间,提高了系统稳态精度,取得了较好的调速效果。

少先吊把杆绞车液压系统

该文叙述了浙北某水利疏浚单位将8#吹泥船上用于起吊输泥管的少先吊把杆绞车,一改传统的电动机驱动方式,优化设计为液压马达驱动,使船、岸对接输泥管的操作变得轻松、快捷,既减少了动力燃油用量、又减少了非作业的时间,真正实现了低耗高效。

立式活套设计分析

以连续退火机组立式活套的张力和机组速度、加速度为计算参考点,详细介绍了立式活套的结构组成以及主卷扬电机和活套底辊电机的设计计算与分析。同时还简要介绍了张力过载保护装置的设计原理和过程。另外,在活套底辊电机的设计和选型中,详细介绍了需要叠加的各种张力损失的计算模型。

高效节能型船用三速起货机电动机设计方案

本文在分析比较船用交流三速起货机电动机变极调速方案的基础上，提出采用专利“安导元变极法”改进设计，从而在原机座基础上使电动机输出功率提高、运行性能改善。这一设计亦可使电动机体积缩小而保持功率不变。

交流绕线型异步电动机晶闸管斩波器调速的实验研究

本文介绍了晶闸管斩波器应用于三相交流绕线型异步电动机转子附加电阻调速的实验研究,证明斩波器调速可以彻底改变绕线型异步电动机转子附加电阻传统调速方法特性差的弊病,预测若将此技术用于矿井提升设备中,将产生较好的效益。

基于BP-PID船载电动绞车电机控制研究

船载电动绞车在作业时由于受到风浪影响而导致负载变化较大,采用传统的PID算法进行绞车电机控制时参数调整较为困难。基于BP-PID算法实现一种采用同步电机驱动的电动绞车控制方法。在阐述了同步电机控制机理的基础上,建立BP神经网络算法的数学模型,通过Matlab/Simulink软件构建BP-PID控制系统仿真模型,仿真并分析了响应性、超调性和抗干扰能力。结果表明,与常规PID控制器相比,所设计的BP-PID器具有更快的响应速度、极低的超调性和更强的抗干扰能力,能较好地满足船载绞车电机控制的性能要求。

5000米绳索取心绞车设计

在深孔地质岩心钻探中,绳索取心钻进技术对于提高钻探质量和生产效率有极大的优势。在绳索取心钻进中,绳索取心绞车是地质钻探装备中的主要设备,近半个世纪以来,随着绳索取心技术的发展、成熟和广泛应用,取心绞车系统更加安全可靠。本文通过分析国内外现有绳索取心绞车的优缺点,提出了5000 m绳索取心绞车设计方案,设计绞车为分体式结构,由交流变频柜和绞车主体两大部分组成。计算了5000 m绳索取心绞车设计的关键技术参数,绞车总功率为60 kW,配套12 mm钢丝绳,最大可提供50 kN的提升力,光毂提升速度最快可达60 m/min。针对绳索取心绞车提升过程中滚筒钢丝绳常见的垒绳、压绳、咬绳等问题,设计了双折线绳槽。

5000 m地质钻探绳索取心绞车的研制及应用

本文以“十三五”国家重点研发项目“5000米地质岩心钻机关键技术与装备研制”配套的绳索取心绞车设计为依据,详细介绍了5000 m绳索取心绞车的主体结构、测控系统、主被动一体排绳系统、绞车辅助装置等的设计及现场应用情况,为地质钻探用绳索取心绞车的设计和发展提供了新思路。同时在绞车辅助系统中设有深度检测校正测量装置、张力检测装置、钢丝绳清洁装置、钢丝绳断股断丝检测装置、取心打捞孔内数据采集装置等,用于精确测量孔深和显示打捞器、判别内管总成在井内的工况、清洁钢丝绳表面钻井液、监测钢丝绳断股断丝情况、测量钻孔顶角方位角。本文设计的绳索取心绞车在4007.10 m井深起,在绳索取心工艺中全程快速收/放绳,取得了理想的效果。

基于GSSEC的开关磁阻电机驱动的海洋绞车主动升沉补偿控制方法

针对目前采用交流变频电机驱动的海洋绞车主动升沉补偿方式存在起动电流大、效率低和能耗大等不足,提出采用开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)驱动的主动升沉补偿控制方式。首先,建立了开关磁阻电机的数学模型;然后,结合海洋绞车主动升沉补偿的同步控制要求,提出了基于渐进稳态控制信号误差控制(gradual steady state control signal-error control,GSSEC)的开关磁阻电机调速控制方法,并分析了该控制方法的基本原理、具体设计方法及其控制参数的优化方法;最后,对开关磁阻电机调速控制方法的效果进行了仿真分析和试验验证。结果表明:基于GSSEC的开关磁阻电机调速控制方法不仅对时变给定转速有较高的跟踪精度,而且对负载扰动具有较强的鲁棒性,有效提高了海洋绞车主动升沉补偿控制的精度。研究结果对促进海洋绞车主动升沉补偿控制功能的应用具有重要意义。

水平模拟井中双向牵引绞车控制系统的设计与实现

为了解决水平模拟井中双向牵引收放测井仪器的问题,设计了一套基于伺服电机控制的双向牵引绞车控制系统。将测井仪器置于水平模拟井中,仪器两端分别采用铠装七芯电缆线和钢丝绳连接,并通过伺服电机驱动的牵引绞车拉拽。利用实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)编写人机控制界面,利用可编程逻辑控制器采集伺服电机脉冲信号,并控制伺服电机的实时速度与方向,从而构建由伺服电机速度模式和转矩模式协调工作的运动控制系统。经验证,设计的双向牵引绞车控制系统能够顺利牵引测井仪器在水平井中运动,满足测井仪器在待测区精确定位测量的需求。

电动钻机电机直驱技术现状与发展趋势

常规钻井装备的可靠性不足和愈加严格的节能环保要求制约了钻井作业效率的提高。电机直驱技术因其传动效率和可靠性高,是电动钻井装备未来的发展方向。为了促进国内电机直驱钻井装备的发展,详细论述了国内外直驱钻井泵、直驱绞车、直驱顶驱和直驱转盘,并对上述电机直驱钻井装备的电机配置、电机调速技术、传动结构和一体化程度进行了较为详细的介绍,分析了电机直驱技术在钻井装备中应用的优势,并总结了直驱电机在散热、大功率输出和制造方面的局限,表明电动钻机电机直驱技术的关键是直驱电机,电机直驱钻井装备的开发与大功率电机的研制和电机控制技术的发展密切相关。最后对国内大功率、大扭矩、高散热效率直驱电机的研制,电机直驱钻井装备一体化、模块化设计,系列化直驱电机制造产业发展给出了几点建议。