矿井提升机中变频调速技术的应用分析

矿井提升机中变频调速技术的应用分析

杨涛

新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司内蒙古呼伦贝尔021300

摘要：随着矿山生产自动化水平的不断提升，对矿井提升机的速冻控制以及启动制动均提出了愈来愈多的要求。为了妥善处理这一难题，针对传统提升机电气控制系统存在的缺陷，依据矿山工作环境对提升系统的要求，借助于变频调速技术对提升系统加以改造，通过改进电机的输出功率来对速度进行科学控制，以此增强在提升系统运行的可靠性。

关键词：矿井提升机；变频调速电控技术；矿产生产

引言

灵活运用矿井提升机开展矿产生产，是有效保障矿产企业生产环节安全性的主要方式，

由此可知，矿井提升机在铅锌矿生产期间的重要性。而在具体生产期间，传统提升机电气控制系统存在很多的局限性，而变频调速电控技术不单单可以妥善处理这些缺陷，而且还能实现低耗能、高收益的目标。对此，本文以铅锌矿为例，从以下几个方面围绕着矿井提升机中变频调速技术的应用展开论述。

1传统提升机电气控制系统的局限

电气制动保护在具体应用时利用较少，提升系统的这项功能并没有发挥出自身的价值。电气制动保护主要是采取三相半控桥式整流输出电路的，其触发电路通常由以下几个部分一起组成：一是磁放大器；二是电阻；三是其他电子元件。众所周知，组成电气制动保护系统的每一个元件之间都会存在一定的区别，所以没有良好的相容性，且因为接触点颇多，致使维修工作趋于繁琐化，故障不易检查。因为缺乏一定的缓冲机制，提升机在实际应用时会承受较大的冲击载荷，提升系统没有较强的速度调控能力，所以会产生较大损耗。

安全问题比较突出。针对传统的提升机系统保护系统来说，其往往处于单一化的状态，只能借助于操作司机控制操作闸来对提升速度进行控制，显然这就对操作司机的操作水平提出了诸多的要求。要求操作司机要集中注意力，但是久而久之就会使大脑产生疲劳，增加安全事故出现的概率。

因为启动与换挡会产生很多的电流，造成了较大的机械冲击，不但会对电机的使用时间带来不利影响，而且也在无形中增加了“调道”情况出现的概率。当提升机处于空载的状态，提升机的电机转速大于其同步转速时，这时会处于提供动力状态。因为没有对提升机电机的滑动阻力进行科学处理，无功功率较大，所以会产生较大损耗。

2变频调速电控技术在矿井提升机中运用时的基本要点

2.1要求电动机要在四象限内运行

相关人员在使用变频调速技术控制提升机时，一定要确保电动机在第四象限内运作。之所以这样说是因为倘若电动机在第一象限内运作，那么常规状态下提升机发生下降情况时，这个时候电动机要在第一象限内运作，倘若在整个环节中发生负力作用，那么电动机就会转移到第二象限运作；在具体运作期间倘若电动机在第三象限内运作时，那么则代表提升机正方向上升，在常规状态下提升机出现下降情况，那么这个时候电动机还要在第三象限内运作，但假如在整个环节中产生负力作用，那么电动机就会转移到第四象限内运作。显而易见的是，当电动机运作时，一定要采取有效措施确保电动机在第四象限内运作，只有这样才能从根本上确保提升机的上升、反向上升、下降与反向下降的可靠性。

2.2要遵循行程原则，加大设备检测的力度

第一，在使用矿井提升机的过程中，要求变频调速技术一定要结合提升机的应用要求、工艺要求等方面进行加速，对加速度进行科学控制有着较多益处，不单单可以减少其对工作人员身心健康带来的不利影响，而且还可以把电力输送的总量保持在允许的范围内，以此来增加提升机的使用时间；第二，提升机在具体运作期间，有一些问题是在所难免的，即便不能完全避免这些问题，然而可以借助于变频调速技术在其运作时间加大对故障的检测力度，继而为增强提升机的稳定性与安全性提供应有的保障。

2.3要安装稳定性高的可调闸保护系统

针对可调闸保护系统来说，其是矿井提升机的主要保护装置，主要由以下几个部分一起组成：一是司机的制动手柄控制的工作闸；二是由安全回路控制的安全闸。就安全制动而言，其主要包含以下两个级别：一种是一级制动；另一种是二级制动。从一级制动的角度出发来看，其制动转矩大，在紧急近距离制动当中比较适用；二级制动是分2次把制动转矩加入，目的是为了减少机械受到影响，在远距离制度中较为适用，存在一定的滑动距离。

3变频调速电控技术在矿井提升机运行中的具体应用

3.1高频变压器在提升机运行中的具体应用

在变频调速电控技术电控系统当中，其经常应用的高频变压器主要是采取调速的形式来控制主线路的，该变压器主要将AC-DC-AC当作变频形式，而半导体中则以IGBT为主，采取串联的形式把各个IGBT加以串联，这样做的目的是为了减少导管故障情况出现的概率，该变频器主要应用的电动机是6kV，在对原边进行连接的过程中主要以星形接法为主，就副边而言主要以角形接法为主，一共接入了18个单元，并在此基础上将10°当作移相角度朝着全部功率单元提供相应的电源输入，保障所有单位在工作期间都能输出指定的电流，且每项的整体输出应满足3450V，确保线路电压满足6000V，并以星形的接法利用6000V为电动机提供电能，为电动机可以有条不紊的进行下去提供应有的保障。

3.2对每个功率单元的基本结构加以明确

高压变频器主要由各个单元一起组成，而其中的全部功率单元就该系统而言，往往呈现出独立的状态，在实现有源逆变的基础上一起为变频器提供与之相匹配的能量，在实际工作期间可以有效保障电能在所有功率单元中完成双向流动，这样做的目的是为了确保全部功率单元的顺利运作，在确保压输出水质量的基础上保障变频器的顺利运作。通常情况下，功率单元主要由以下几个部分一起构成：一是变频器；二是滤波装置。具体结构种类与各个组成部分主要包含以下几个方面：一是滤波部分；二是快熔部位；三是缓冲部位；四是同步整流；五是有源逆变部位；七是直流部位；八是单元输出。

3.3控制系统内各结构的功能与应用

首先是控制器。针对控制器来说，其在该系统内部控制中扮演着重要的角色，在该技术使用期间，借助于智能化系统对变频器在实际工作当中衍生出来的SPWM的波形状态等做好计算工作，并在此基础上对其结果进行科学评估，结合评估结果严格控制相关电流输出以及通信等，为提升机可以始终处于稳定运作的状态提供应有的保障。其次是接口板。除了要对系统进行科学控制以外，还应当对其运作期间形成的模拟量、输入数据等进行深层次的分析，并在此基础上对其系统外部做好保护工作。最后是人机交互界面。针对该界面来说，其通常是由人工系统与智能系统加以控制的，该界面可以清楚地呈现出变频器的运作状况，而智能系统在对该运行状况进行深入评估以后，由负责人员下达控制指令，以此来实现控制目的。

结语

提升机在矿井生产中扮演着重要的角色，增强变频调速技术在矿井提升当中的应用效果，并在此基础上对其进行适当的改造就显得尤为主要。之所以这样说是因为只有提高变频调速技术在矿井提升中的应用效果，才能妥善处理提升机使用中存在的不足之处，完善相关使用规程，优化管理制度，继而推动我国矿产行业的健康发展。对此，本文从以上几个方面围绕着矿井提升机中变频调控技术的应用展开论述，供以借鉴。

参考文献

[1]冯权.矿井提升机变频调速技术研究[J].机械管理开发,2018,33(07):243-244.

[2]乔志军.变频调速技术在矿井提升机中的应用[J].矿业装备,2018(01):74-75.

[3]种庆福.高压变频调速技术在矿井提升机中的应用[J].内燃机与配件,2018(03):234-235.

[4]王志军.浅谈矿井提升机变频调速技术改造[J].技术与市场,2014,21(12):155+158.