礦井提升機的變頻調速改造方案設計與實現(xiàn)

提升機傳統(tǒng)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(shù)中通過恒速選擇來實現(xiàn))。變頻調速原理圖如圖3 所示。

為實現(xiàn)變頻調速系統(tǒng)的平滑控制功能，需對變頻器的運行參數(shù)做相關設置，由于篇幅有限，這里只對和本系統(tǒng)運行有關的主要參數(shù)做相關設置，主要參數(shù)設置如表1所列。

4 提升機工作過程

提升機經(jīng)過變頻調速改造后，系統(tǒng)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，電機工作在正轉和反轉電動狀態(tài)，只有在滿載拖車快接近井口時，需要減速并制動，提升機工作時序圖如圖4所示。

圖4 中，提升機無論正轉、反轉，其工作過程都相同，有起動、加速、中速運行、穩(wěn)定運行、減速、低速運行、制動停車等七個階段。提升機每提升一次的運行時間，與系統(tǒng)的運行速度、加速度及斜井的深度有關，各段加速度的大小，根據(jù)工藝情況確定，系統(tǒng)運行的時間可由操作工人根據(jù)現(xiàn)場的工況自定。圖中各階段的工作情況說明如下。

1)第一階段0耀賊1 煤車車廂在井底裝滿煤后，發(fā)一個聯(lián)絡信號給井口提升機操作工人，操作工人在回復一個信號到井底，然后開機提升。重車從井底開始上行，空車同時在井口車場位置開始下行。

2)第二階段t1-t2 重車起動后，加速到變頻器的頻率為f2的速度運行，中速運行的時間較短，只是一過渡段，加速時間內設備如果沒有問題，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 重車以變頻器頻率為f3 的最大速度穩(wěn)定運行，一般，這段過程最長。

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

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

7)第七階段t6-t7 快到停車位置時，變頻器立即停車，重車減速到零，操作工人發(fā)一個聯(lián)絡信號到井下，整個提升過程結束。

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

5 結語

繞線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。

提升機絕大部分時間都處在電動狀態(tài)，節(jié)能十分顯著，經(jīng)測算節(jié)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(tǒng)運行的穩(wěn)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，節(jié)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。