淺談煤礦輔助提升設(shè)備的變頻改造

靳志勇

(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司,山西高平 048407)

淺談煤礦輔助提升設(shè)備的變頻改造

靳志勇

(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司,山西高平 048407)

煤礦輔助提升設(shè)備是煤礦的重要設(shè)備,在煤礦開(kāi)采過(guò)程中起著不可忽視的作用。煤礦提升設(shè)備的安全性、可用性等對(duì)于礦井來(lái)說(shuō)是非常重要的。在實(shí)際使用過(guò)程中,礦井提升設(shè)備的可靠性問(wèn)題以及速度可調(diào)性是使用過(guò)程中需要解決的問(wèn)題,本文通過(guò)介紹將提升設(shè)備進(jìn)行變頻改造,從而使得提升設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和安全性得到了很大提高,希望對(duì)相關(guān)人員有所借鑒。

煤礦 提升設(shè)備 變頻改造

在煤礦提升設(shè)備使用的過(guò)程中，面臨著兩個(gè)方面的問(wèn)題。一是可靠性的問(wèn)題，由于提升設(shè)備的長(zhǎng)期大負(fù)荷運(yùn)行，使得設(shè)備的元器件經(jīng)常出現(xiàn)故障問(wèn)題，造成設(shè)備的可用性、可靠性均不高。二是經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，由于提升設(shè)備不能進(jìn)行速度的調(diào)節(jié)，從而造成無(wú)論在什么負(fù)荷下，設(shè)備運(yùn)行都在額定負(fù)荷，造成不必要的浪費(fèi)。如果對(duì)提升設(shè)備進(jìn)行變頻改造，這兩個(gè)問(wèn)題將會(huì)迎刃而解。對(duì)于可靠性，由于設(shè)備的轉(zhuǎn)速可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，設(shè)備的負(fù)荷也可以根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而降低設(shè)備發(fā)生故障的機(jī)率，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。對(duì)于經(jīng)濟(jì)性，由于設(shè)備進(jìn)行變頻改造，在負(fù)荷需求較低時(shí)可以進(jìn)行降低速度運(yùn)行，電機(jī)速度降低，電機(jī)電流將下降，從而降低設(shè)備運(yùn)行電能消耗，提高設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

1 技術(shù)原理

為了在提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行較快的參數(shù)修改和調(diào)整，從而使得提升機(jī)能夠較快的響應(yīng)和有較為穩(wěn)定的力矩輸出，開(kāi)發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)預(yù)制系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)的觸摸屏界面可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改和調(diào)整。在提升機(jī)運(yùn)行時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被采集到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，通過(guò)PLC自動(dòng)控制對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷和分析，在確定出提升機(jī)運(yùn)行的實(shí)際參數(shù)和設(shè)置是否需要進(jìn)行修改。

2 提升機(jī)變頻控制系統(tǒng)的組成

2.1 變頻器

變頻器是這個(gè)變頻控制系統(tǒng)的主要部件，通過(guò)變頻原理對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使得提升設(shè)備的轉(zhuǎn)速變化，做到提升設(shè)備出力可調(diào)。

2.2 PLC

對(duì)于PLC，在選型方面要具備較強(qiáng)的計(jì)算功能，同時(shí)對(duì)于旋轉(zhuǎn)編碼器的信號(hào)可以多路接收。該P(yáng)LC可以通過(guò)模擬量的輸出模塊提供2路模擬信號(hào)給液壓站，這個(gè)模擬量輸出模塊需要擴(kuò)展1塊即可;為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信或者聯(lián)網(wǎng)，同樣需要Modem模塊擴(kuò)展1塊。

2.3 安全保護(hù)環(huán)節(jié)

安全保護(hù)環(huán)節(jié)也是非常重要，因?yàn)樵谒俣日{(diào)節(jié)的過(guò)程中也可能發(fā)生等速過(guò)速或者低速過(guò)速的現(xiàn)象，如果安全保護(hù)環(huán)節(jié)做得不好，在提升設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有不同程度的故障發(fā)生。為了避免異常發(fā)生，PLC在傳輸信號(hào)時(shí)要保持獨(dú)立，避免同一參數(shù)的控制過(guò)程中出現(xiàn)兩個(gè)PLC都控制的現(xiàn)象。

2.4 檢測(cè)單元

檢測(cè)單元需要將設(shè)備的信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?，控制中心再根?jù)這些傳輸來(lái)的信號(hào)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行核實(shí)，如果發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常，則需要進(jìn)行修正。同時(shí)還存在信號(hào)轉(zhuǎn)換的過(guò)程，需要保護(hù)這些信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部控制進(jìn)行保護(hù)，防止變頻器運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障。

2.5 可調(diào)閘

可調(diào)閘是為了避免事故發(fā)生而設(shè)置的，主要是需要緊急制動(dòng)時(shí)起作用，在沒(méi)有緊急情況發(fā)生時(shí)，可調(diào)閘不工作，有緊急情況發(fā)生時(shí)才會(huì)工作。

2.6 顯示單元

顯示單元實(shí)時(shí)的設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)態(tài)在人機(jī)界面上進(jìn)行顯示，主要是為了防止提升設(shè)備工作過(guò)程中出現(xiàn)意外傷害和人為操作錯(cuò)誤，同

時(shí)也極大的方便了人員的操作。

3 變頻技術(shù)在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用

3.1 調(diào)速部分

煤礦提升機(jī)的變頻調(diào)速是通過(guò)變頻器將煤礦提升機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)來(lái)適應(yīng)煤礦的工作，通常煤礦提升機(jī)變頻改造相關(guān)參數(shù)的設(shè)置需要根據(jù)煤礦實(shí)際的開(kāi)采情況和特性進(jìn)行設(shè)定，不能一味的根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而盲目對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。

在PLC進(jìn)行變頻器控制時(shí)要注意防止兩個(gè)PLC同時(shí)控制一臺(tái)電機(jī)的情況發(fā)生，要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行控制，防止發(fā)生嚴(yán)重的后果。

當(dāng)異步電機(jī)速度檢測(cè)要用電流控制形式的編碼器，這是用為對(duì)于閉環(huán)控制同路來(lái)說(shuō)，尤其是高水平的閉環(huán)控制同路來(lái)說(shuō)，較高的動(dòng)態(tài)上升率很重要。

3.2 控制部分

控制部分主要包括可編程控制器、隔離變、人機(jī)界面、UPS、控制柜、操作臺(tái)、繼電器等部分。人機(jī)界面采用觸摸屏，在觸摸屏上會(huì)顯示出運(yùn)行時(shí)間、打點(diǎn)信號(hào)、總提升鉤數(shù)以及本班的提升鉤數(shù)、絞車位置、絞車速度等等。其中絞車位置采用數(shù)字、模擬、圖形、曲線等各種形式進(jìn)行顯示，絞車速度采用數(shù)字、模擬、圖形、曲線等進(jìn)行顯示。同時(shí)該控制系統(tǒng)還需要具備故障診斷、故障、維護(hù)等信息的儲(chǔ)存和打印功能。該系統(tǒng)需要根據(jù)煤礦實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)情況進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置和調(diào)整。

3.3 保護(hù)部分

在進(jìn)行煤礦提升設(shè)備的變頻改造時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行改造，包括年產(chǎn)量、地質(zhì)條件、開(kāi)拓開(kāi)采系統(tǒng)、通風(fēng)方式、瓦斯等級(jí)、裝備水平、安全生產(chǎn)狀態(tài)及現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測(cè)裝備情況等等進(jìn)行都需要根據(jù)礦井的實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)籌考慮。

4 結(jié)語(yǔ)

提升機(jī)的變頻改造大大提升了設(shè)備的運(yùn)行可靠性，同時(shí)也大大提升了設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)變頻改造可以極大的節(jié)約設(shè)備的運(yùn)行成本和維護(hù)成本，同時(shí)提高了設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化水平，在設(shè)備的使用方面有著重大的意義。希望本文能夠?qū)ο嚓P(guān)人員有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。

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靳志勇(1979一),男,山西高平人,中專,機(jī)電隊(duì)長(zhǎng),主要從事煤礦機(jī)電設(shè)備管理以及檢修工作。