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摘 要 ：变频器在矿井提升机调速系统中的应用,显示了调速平稳,操作方便,故障率低,节能效果显著的优点.明显优越于转子串电阻调速方式.
关 键 词 ：提升机；变频器；探讨
中图分类号：U264.91+3.4 文献标识码：A
1.前言
滴道盛和煤矿共有四个独立系统的井区,（一个立井,三个斜井,其中三井为技改井）,共有2个立井绞车（主、副井）、11个2M以上斜井绞车.根据集团公司要求,所有串电阻调速绞车全改为变频调速.现在,此项改造工程已接近尾声.
我矿引用的变频电控厂家中,唐山开诚的最多,下面就以该厂产品为例做简单介绍.
2.660V绞车变频调速电控系统简介
660V绞车变频调速电控系统主要由变频器、控制箱、电抗器、操作台和传感器组成.
2.1 ZJT-30型提升变频调速器
唐山开诚电器设备有限公司ZJT-30型防爆四象限变频器采用新型大功率SKIIP模块为主控器件,全数字化,以高可靠性、易操作、高性能为设计目标,采用先进的全数字无速度传感器矢量控制变频调速技术完成提升机的四象限运行,其主电路由充电接触器,进线电抗器、充电电阻,平波电容组和6组SKIIP模块组成二组三相桥式变流电路,其中一组为变频器输出逆变器,另一组向电网发电反馈iud逆变桥,其原理见下图1.
图1 原理图
提升变频器是整个电控系统的一个核心部分,它具有与电控系统相适配的各种接口.它接受电控系统的操作命令,包括开停机、正反转、抱闸信号及速度命令,按照操作命令进行,同时它又将运行状态,包括工作频率、电机电流、电源电压、电流及故障信息随时送给电控系统.变频器本身又将工作信号及工作状态自动记录以备查阅.
2.2 电抗器
对变频器的所有输入接口进行了隔离,也避免对变频器引入干扰及对外部造成干扰.
2.3 电控箱
双PLC及中间控制继电器对操作台和变频器进行数据交换.
2.4 操作台
操作台上设有各种工况显示设备,可以观察PLC运行情况,各外部接点动作状态,各模拟量回路状态等,更加方便维修工作.同时还具有必要的开关量、模拟量的数字显示,可以独立提供必要的提升数据,其中包括：安全回路指示灯、油压数字显示液压表、减速、故障声光报警显示、高、低压表、电流表等.
2.5 各种传感器
660V绞车变频调速电控系统电气保护安装后实验.
3.系统具有的保护功能
3.1 立即安全自动故障：该类故障综合在硬软件安全电路中.安全电路正常时吸合,有紧急故障时释放.一旦安全电路释放,就会立即封锁变频器,跳制动油泵,并控制油压系统电磁阀实施安全制动,抱安全闸.
主要的安全制动故障有：①转动系统故障：主要的安全制动故障有：①转动系统故障：如主回路和控制回路电源故障,主电机过温、堵转、变频器故障等；②过卷故障；③超速故障,如等速、超速、减速段定点超速和连续超速等；④紧急故障；⑤液压制动系统故障,如制动油泵跳闸,系统油压高等；⑥错向；⑦测速机、编码器断线；⑧松绳故障.
3.2 先电气制动、后安全制动故障：这类故障发生后,转动系统会自动进行减速,当速度降到爬行速度时会立即转为紧急制动.这类故障主要有：事故停车,闸瓦磨损.
3.3 完成本次开车后,不允许再次开车故障：开车前如出现这类故障,则开不起车；如在运行过程中出现,则允许本次开车完成,但不允许下次开车,除非故障接触后.这类故障主要有电机过温报警、液压站油温高等.
通过进行过卷、超速、错向、编码器断线、松绳、过载、欠压、缺相、闸瓦磨损等保护实验,结果各项保护均能可靠动作,且显示灵敏正确,达到了设计要求.
4.应用效果
4.1 改造前,提升机使用交流绕线式电机转子串电阻调速控制,在减速和爬行阶段的速度控制性能较差,经常会造成过放和过卷事故.提升机频繁启动和制动还会使转子串电阻产生大量能耗,接触器、电阻器、电刷等元器件容易损坏,影响安全生产.而变频器调速实现了电动机软启动,克服了以上缺点.
4.2 节能效果显著.改造前后,我们分别对九井主井提升机耗电量进行了实测标定,改造前吨煤单耗电量3.66度/吨,改造后单耗电量2.72度/吨,下降了0.94度/吨.据不完全统计,改造后全矿提升机耗电量下降27.9%.
5.结束语
通过变频调速技术在我矿提升机上的应用证实：变频调速系统性能安全可靠,煤矿生产效率明显提高,节能效果十分显著.
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