一、概述

   

矿井提升机广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统用作提升矿物和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉，在整个生产过程中，占有非常重要的地位，矿用生产是24小时连续作业，即使短时间的停机维修也会给生产带来很大损失。因此，设备的安全可靠运行就显的特别重要。目前的电控系统存在着很多的不足，矿用提升机的技术改造要求迫在眉睫。

   变频调速是近年来发展起来的一门新兴的自动控制技术，它利用改变被控对象的电源频率，成功实现了交流电动机大范围的无级平滑调速，在运行过程中能随时根据电动机的负载情况，使电机始终处于最佳运行状态，在整个调速范围内均有很高的效率，节能效果明显。采用变频器对异步电动机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著，所以得到广泛应用。

    因此，应用矿用提升机专用变频器，对提升机原有控制系统进行改造，将成为历史的必然趋势。

二、传统提升机电控系统

1、矿用提升机电力拖动系统

  目前全国各类矿山的提升机（绞车）多采用交流绕线式异步电动机转子串电阻调速方案，用交流接触器进行速度段切换，这种调速方式在低同步状态没有制动力矩，而提升工艺要求拖动系统在低速爬行段能够工作在制动状态（下放重物）或电动状态（提升重物）。

   2、传统提升机电控系统存在的不足

u     挡位调节，调速不连续，运行中机械振动大，矿车冲击大，制动不安全；

u     启动及换挡时冲击电流大，启动电流一般是额定电流的1.7倍，有时会更大，如果加速快，甚至会引起总开关跳闸；

u     调速时大量的电能消耗在电阻上，浪费严重，造成工作环境恶劣，空间噪声大；

u     维修量大，不方便。由于操作时交流接触器频繁动作，易造成触点及线圈的烧坏，转子更换碳刷频繁；

u     耽误生产。矿井是连续24小时工作，生产量大，任务繁重，由于电控系统设计落后，制造工艺落后，即使是短时间的维修，也会给生产带来损失。

三、配有矿用提升机专用变频器的提升机电控系统

1、变频器拖动矿井提升机控制系统原理框图

 

2、变频控制系统的优点

u      变频系统甩掉了原电控调速用的交流接触器及调速电阻，提高了系统的可靠性，改善了操作人员的工作环境，使噪音及室温降低了很多。

u      调速连续方便，分段预置，连续平滑调节。

u      实现了低频低压的软起动和软停止，使运行更加平稳，机械冲击小。

u      启动及加速过程冲击电流小，加速过程中最大启动电流不超过1.3倍的额定电流，提升机在重载下从低速平稳无级平滑地升至最高速，也没有大电流出现，大大地减小了对电网的冲击。

u      增加了直流制动功能，使重车停车时更加平稳，有效避免了“溜沟”现象。

u      采用能耗制动、回馈制动或超级电容吸收技术，成功解决了位能负载在快速、减速或急停时的再生发电能量处理问题，保证了变频器的安全运行。

u      转矩补偿达到规范要求，重车启动正常。

u      节能效果显著。据实测，在低速段节能明显，一般可达到30%左右。而且矿井越浅，低速段运行时间越长，节能效果越明显。

u      采用变频控制后，原绕线式电机可改为普通电机，这不但降低了成本，普通电机比绕线式电机可节约投资1/3，而且电机维护方面，避免了转子炭刷的烧损及维护。

3.    矿井提升机专用变频器的特点

u  矿用电网波动较大，变频器在（380V-10KV）±20% 能正常工作。

u      运行平稳，加减速平滑，运行速度曲线加速段、减速段为S型，在加减速过

程中可做到加速度连续，无撞击感。

u  对回馈能量的处理方法：

回馈制动，带有能量回馈单元。将制动时产生的再生    能量回馈到电网。

u      变频器在整个工作过程中提供所需要的力矩特性：

²    启动力矩大于2倍额定转矩，尤其是当矿车停在井筒中间时，启动转矩比额定转矩大得多。低频转矩在6HZ时大于1.6倍额定转矩。

²    有足够的加速力矩，适应重车提升时的加速过程。

²    运行过程中由于道轨不平整或滚筒偶尔出现钢丝绳绞绳，会引起电机力矩的 跳变，变频器能承受这种跳变。

²    运行过程中若出现偶然事件，要求快速停车时能给出大于额定转矩的制动力矩，这时会有较大的能量馈送给变频器。

²    停车状态下，能给出大于额定转矩的制动力矩，防止重车下滑。

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