浅谈煤矿辅助提升设备的变频改造

2014-09-02靳志勇

中国科技纵横 2014年15期

关键词：提升机变频变频器

靳志勇

(山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司,山西高平 048407)

浅谈煤矿辅助提升设备的变频改造

靳志勇

(山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司,山西高平 048407)

煤矿辅助提升设备是煤矿的重要设备,在煤矿开采过程中起着不可忽视的作用。煤矿提升设备的安全性、可用性等对于矿井来说是非常重要的。在实际使用过程中,矿井提升设备的可靠性问题以及速度可调性是使用过程中需要解决的问题,本文通过介绍将提升设备进行变频改造,从而使得提升设备的经济性和安全性得到了很大提高,希望对相关人员有所借鉴。

煤矿提升设备变频改造

在煤矿提升设备使用的过程中，面临着两个方面的问题。一是可靠性的问题，由于提升设备的长期大负荷运行，使得设备的元器件经常出现故障问题，造成设备的可用性、可靠性均不高。二是经济性的问题，由于提升设备不能进行速度的调节，从而造成无论在什么负荷下，设备运行都在额定负荷，造成不必要的浪费。如果对提升设备进行变频改造，这两个问题将会迎刃而解。对于可靠性，由于设备的转速可以进行调节，设备的负荷也可以根据实际需要通过调节转速进行调节，从而降低设备发生故障的机率，提高设备运行可靠性。对于经济性，由于设备进行变频改造，在负荷需求较低时可以进行降低速度运行，电机速度降低，电机电流将下降，从而降低设备运行电能消耗，提高设备运行经济性。

1 技术原理

为了在提升机运行过程中，能够根据现场需要进行较快的参数修改和调整，从而使得提升机能够较快的响应和有较为稳定的力矩输出，开发出现场参数预制系统。通过该系统的触摸屏界面可以对参数进行修改和调整。在提升机运行时，现场测点传输的数据被采集到系统的数据处理中心，通过PLC自动控制对采集的数据进行诊断和分析，在确定出提升机运行的实际参数和设置是否需要进行修改。

2 提升机变频控制系统的组成

2.1 变频器

变频器是这个变频控制系统的主要部件，通过变频原理对电动机的转速进行控制，使得提升设备的转速变化，做到提升设备出力可调。

2.2 PLC

对于PLC，在选型方面要具备较强的计算功能，同时对于旋转编码器的信号可以多路接收。该PLC可以通过模拟量的输出模块提供2路模拟信号给液压站，这个模拟量输出模块需要扩展1块即可;为了实现远程通信或者联网，同样需要Modem模块扩展1块。

2.3 安全保护环节

安全保护环节也是非常重要，因为在速度调节的过程中也可能发生等速过速或者低速过速的现象，如果安全保护环节做得不好，在提升设备运行过程中会有不同程度的故障发生。为了避免异常发生，PLC在传输信号时要保持独立，避免同一参数的控制过程中出现两个PLC都控制的现象。

2.4 检测单元

检测单元需要将设备的信号传输到控制中心，控制中心再根据这些传输来的信号对相关参数进行核实，如果发现参数异常，则需要进行修正。同时还存在信号转换的过程，需要保护这些信号，通过内部控制进行保护，防止变频器运行时发生故障。

2.5 可调闸

可调闸是为了避免事故发生而设置的，主要是需要紧急制动时起作用，在没有紧急情况发生时，可调闸不工作，有紧急情况发生时才会工作。

2.6 显示单元

显示单元实时的设备的运行动态在人机界面上进行显示，主要是为了防止提升设备工作过程中出现意外伤害和人为操作错误，同

时也极大的方便了人员的操作。

3 变频技术在煤矿提升机中的应用

3.1 调速部分

煤矿提升机的变频调速是通过变频器将煤矿提升机电机的转速进行调节，通过转速的调节来适应煤矿的工作，通常煤矿提升机变频改造相关参数的设置需要根据煤矿实际的开采情况和特性进行设定，不能一味的根据实际经验而盲目对参数进行设定。

在PLC进行变频器控制时要注意防止两个PLC同时控制一台电机的情况发生，要严格按照相关技术要求进行控制，防止发生严重的后果。

当异步电机速度检测要用电流控制形式的编码器，这是用为对于闭环控制同路来说，尤其是高水平的闭环控制同路来说，较高的动态上升率很重要。

3.2 控制部分

控制部分主要包括可编程控制器、隔离变、人机界面、UPS、控制柜、操作台、继电器等部分。人机界面采用触摸屏，在触摸屏上会显示出运行时间、打点信号、总提升钩数以及本班的提升钩数、绞车位置、绞车速度等等。其中绞车位置采用数字、模拟、图形、曲线等各种形式进行显示，绞车速度采用数字、模拟、图形、曲线等进行显示。同时该控制系统还需要具备故障诊断、故障、维护等信息的储存和打印功能。该系统需要根据煤矿实际的现场参数情况进行相应的参数设置和调整。