变频调速控制器在煤矿无极绳绞车中的应用

变频调速控制器在煤矿无极绳绞车中的应用

曹海峰

枣庄矿业集团矿业管理有限公司太岳分公司山西省长治市046500

摘要：从实践来看，煤矿无极绳绞车的速度控制技术上，变频调速器的应用对于梭车的速度控制达到了一个顶峰，通过变频调速器的应用，绞车在运行过程中，可以实现各种运行速度和加速度的控制。文章首先对梭车的运行要求进行介绍，接着对变频调速器的工作原理进行分析，并阐述变频变速器的应用优势，在这些研究的基础之上对变频调速器在绞车上的应用方式进行分析。

关键词：煤矿；无极绳绞车；变频调速控制器；应用

1无极绳绞车的运行要求

在煤炭实际运输中，基于特殊的工作环境，对运输工具的速度要求特别高。在无极绳绞车的运用中，对无极绳绞车提出了以下三个要求：第一需要实现人工对梭车速度的控制。第二需要能够在煤炭运输的不同环节实现各种速度的自由调换，在一些特殊的运输过程还需要实现等加速或者等减速。第三在一些特殊状况下还要能实现紧急停车，无滑动启动等功能。为了能顺利安全的将设备、材料运输到地点，就需要无极绳绞车实现以上三个功能。

2变频调速器的工作原理

在无极绳绞车的整个动力传输系统中，液压传动系统在现代煤矿绞车中得到了广泛的应用。在无极绳绞车中运用液压传动系统具有其他压力传动方式无法比拟的优势。利用液压传动系统的绞车具有安全防爆、绞车速度响应速度快、绞车运输功率高等特点。在对梭车速度进行调控的过程中，主要是利用了变量泵的工作原理，主要的控制系统是容积调试回路。通过变量泵调整回路中液体的容积，最终实现对梭车车速的控制。在对梭车速度控制的过程中主要有两种控制方式：人工控制和自动控制方式，两种控制方式虽然控制方式是不同的，但最终作用的结果是等效的。通过液压传动系统对梭车的速度进行控制，利用变量泵的特性，不会在液路中出现节流、溢流等现象，可以有效的保证动力传输系统的稳定性和动力传输效率。

在梭车的运输过程汇总，对功率的要求是非常高的，所以在绞车的动力传输过程中，对传动效率的要求具有苛刻的要求，同时还需保证动力的传输稳定性。液压传动系统对绞车的控制过程中，主要是通过液体的流动性带动液压马达的转动从而实现绞车的运动。在整个速度控制过程中，主要有操控系统、制动系统和主回路。每个分区系统都有自己的功能。在主回路系统中，通过变量泵的作用，实现对液体流量的方向和大小进行控制，从而间接的对液力马达的转向和转速进行控制，最终实现对无极绳绞车的速度控制和运行方向的控制。

3液力传动系统变频控制理论

在变频调速控制器进行绞车速度控制过程中，最核心的一个控制装置异步电机，通过异步电机产生的变频来对定量泵进行控制，间接实现对定压液压马达的控制。在液压马达起始时期，系统中的压力是在一个初始阶段，随着液压传动系统中的负载压力的不断变大，变量泵的排量是不断增大的，在排量达到顶峰之后，系统中的负载压力仍会持续的提高，当负载处于最大量时，便可以对电机的功率进行计算。

4变频控制器的优势

通过变频调速控制系统对无极绳绞车的运动进行控制是控制工程技术在生产实际中的创新性运用。在成熟、先进的理论技术支持之下，通过变频调速控制对梭车进行速度控制可以实现梭车的顺利启停以及对梭车速度的线性控制。除了对绞车运动速度的控制，变频控制技术还使梭车具备了强大的安全保护功能。可以对系统中存在的漏电、过热、电压过高等现象迅速反应，防止造成更大的损坏。

4.1控制系统稳定性比较高

在对绞车运动过程中的控制是通过各种传感器进行数据收集，在对数据进行收集完毕之后，通过数据分析系统对数据进行分析。在整个数据分析控制系统中，各种软件分布和控制系统的布置在空间位置和运算逻辑上，都设计的非常合理，可以各自独立的对各种数据进行收集，有效的输出控制信号，对执行器发送指令。同时也可以实现不同控制功能的组合，实现对绞车的各种控制要求。通过大量的实际使用验证，在无极绳绞车中运用变频调速器具有十分稳定的性能，在恶劣的工作环境之下，表现出良好的系统控制功能和控制的稳定性。

4.2系统零部件品质优良

在变频调速控制系统的组成中包含逆变器、整流器等元器件，在保护系统中还具有各种精细的电路感应元器件。在对变频调速控制器进行生产组装的过程中，为了保证产品的质量，针对元器件的供应商均选取业界排名比较高的厂家，在元器件的设计质量和做工生产工艺中都能有一个保证。速度控制系统中元器件优良的品质主要从以下三个角度可以体现：第一在外观上，控制系统的元器件体积比较小，生产工艺优良，在重量上实现了轻量化处理。可以保证在控制系统中不对绞车的设计造成过多的空间和重量负担。第二是控制器操作的安全性和稳定性比较强，在前文的介绍中，对控制系统安全性和稳定性也均做了描述。第三是节能效果比较好。在控制系统中，在对系统中的过载现象、过流现象、漏电进行反应时，保护系统中频率变换的功率因数是保持在一个高阶段，启动电流比较小，这种电路表现特性就造就了控制系统节能的特点。

5变频调速控制器在无极绳绞车中的应用

在煤矿进行煤炭运输过程中，对无极绳绞车运速度的控制主要是根据绞车的负载量来进行速度的调整。在利用变频调速控制器进行绞车速度控制的过程中，为了能够对绞车的速度进行有效准确的控制，首先需要对模拟量进行优化。在对模拟量进行优化的过程中，核心步骤是对控制操纵杆中的电阻值进行有效的改变，对电阻值的改变过程中是利用控制操纵杆的移动来对电阻值进行调节。对操纵杆起到控制作用的模拟信号，通过模拟信号的变化可以改变操纵杆的位置，从而改变电阻值的大小。但在这个控制过程中，需要注意的一个事项为，在通过模拟信号对操纵杆进行控制的这一个过程中，控制距离的长远会对模拟信号的电压和传递的信号形成影响，从而对绞车的控制造成一定的不稳定性。因此在对模拟信号的传递中，需要借助PLC系统对信号进行处理和传递，防止信号发射失真现象。在通过PLC系统对模拟信号进行传递过程中，首先需要对传感器反馈回来的信号进行处理，通过中心处理器装置将处理之后的数据传输至PLC系统中，PLC系统信号的执行器是变频器，经过PLC系统传输、处理的信号作用在变频器上，通过变频器输出的信号实现对绞车动力传输系统的控制。利用PLC系统进行模拟信号进行传递，可以最大限度的对模拟信号的稳定性进行保持，防止外界因素对信号的干扰。

综上所述在现代煤炭生产运输过程中，对运输工具的速度控制要求比较高，为了满足生产需求对绞车速度控制的要求，本文介绍通过变频调速控制器对绞车速度进行控制的方案。通过变频控制调速器对绞车速度进行控制，可以方便快捷的实现对绞车速度控制，例如实现无滑动启动、紧急停车、线性加减速等。而且在煤矿无极绳绞车中运用变频调速控制器具有相对较高的可靠性、安全性，能够降低运输成本，对无极绳绞车的控制效果较好。因此，该技术具有良好的推广价值。

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