礦井提升機的變頻調速改造方案設計與實(shí)現

提升機傳統的操作方式為，操作工人坐在煤礦井口操作臺前，手握操縱桿控制電機正p反轉各三擋速度。為適應操作工人這種操作方式，變頻器采用多段速度設置，X1、X2 為正反轉控制，X3、X4、X5 可設三擋速度(在變頻器參數中通過(guò)恒速選擇來(lái)實(shí)現)。變頻調速原理圖如圖3 所示。

為實(shí)現變頻調速系統的平滑控制功能，需對變頻器的運行參數做相關(guān)設置，由于篇幅有限，這里只對和本系統運行有關(guān)的主要參數做相關(guān)設置，主要參數設置如表1所列。

4 提升機工作過(guò)程

提升機經(jīng)過(guò)變頻調速改造后，系統的工作性能發(fā)生了較大的變化。操縱桿控制電機正轉三段速度，反轉三段速度。不管電機正轉還是反轉，都是為了從礦井中將煤拖到地面上來(lái)，電機工作在正轉和反轉電動(dòng)狀態(tài)，只有在滿(mǎn)載拖車(chē)快接近井口時(shí)，需要減速并制動(dòng)，提升機工作時(shí)序圖如圖4所示。

圖4 中，提升機無(wú)論正轉、反轉，其工作過(guò)程都相同，有起動(dòng)、加速、中速運行、穩定運行、減速、低速運行、制動(dòng)停車(chē)等七個(gè)階段。提升機每提升一次的運行時(shí)間，與系統的運行速度、加速度及斜井的深度有關(guān)，各段加速度的大小，根據工藝情況確定，系統運行的時(shí)間可由操作工人根據現場(chǎng)的工況自定。圖中各階段的工作情況說(shuō)明如下。

1)第一階段0耀賊1 煤車(chē)車(chē)廂在井底裝滿(mǎn)煤后，發(fā)一個(gè)聯(lián)絡(luò )信號給井口提升機操作工人，操作工人在回復一個(gè)信號到井底，然后開(kāi)機提升。重車(chē)從井底開(kāi)始上行，空車(chē)同時(shí)在井口車(chē)場(chǎng)位置開(kāi)始下行。

2)第二階段t1-t2 重車(chē)起動(dòng)后，加速到變頻器的頻率為f2的速度運行，中速運行的時(shí)間較短，只是一過(guò)渡段，加速時(shí)間內設備如果沒(méi)有問(wèn)題，立即再加速到正常運行速度。

3)第三階段t2-t3 再加速段。

4)第四階段t3-t4 重車(chē)以變頻器頻率為f3 的最大速度穩定運行，一般，這段過(guò)程最長(cháng)。

5)第五階段t4-t5 操作工人看到重車(chē)快到井口時(shí)立即減速，如減速時(shí)間設置較短時(shí)，變頻器制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻起作用，不致因減速過(guò)快跳閘。

6)第六階段t5-t6 重車(chē)減速到以變頻器頻率為f1的速度低速爬行，便于在規定的位置停車(chē)。

7)第七階段t6-t7 快到停車(chē)位置時(shí)，變頻器立即停車(chē)，重車(chē)減速到零，操作工人發(fā)一個(gè)聯(lián)絡(luò )信號到井下，整個(gè)提升過(guò)程結束。

以上為人工操作程序，也可按PLC自動(dòng)操作程序工作。圖中加速和減速段的時(shí)間均在變頻器上設置(具體實(shí)現只需將上述的人工溝通信號采用傳感器來(lái)實(shí)現即可)。

5 結語(yǔ)

繞線(xiàn)式電機轉子串電阻調速，電阻上消耗大量的轉差功率，速度越低，消耗的轉差功率越大。使用變頻調速，是一種不耗能的高效的調速方式。

提升機絕大部分時(shí)間都處在電動(dòng)狀態(tài)，節能十分顯著(zhù)，經(jīng)測算節能30%以上、取得了很好的經(jīng)濟效益。另外，提升機變頻調速后，系統運行的穩定性和安全性得到大大的提高，減少了運行故障和停工工時(shí)，節省了人力和物力，提高了運煤能力，間接的經(jīng)濟效益也很可觀(guān)。