礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)

謝冬冬,韓崇安（商丘學(xué)院電子信息工程學(xué)院,河南 商丘 476000）

礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)

謝冬冬,韓崇安（商丘學(xué)院電子信息工程學(xué)院,河南 商丘 476000）

礦井直升機(jī)主要的工作時(shí)進(jìn)行井下運(yùn)輸，一旦其發(fā)生問(wèn)題必然會(huì)對(duì)礦井整體的生產(chǎn)安全造成極為不利的影響。下面該文章主要具體介紹了何為礦井提升機(jī)，并進(jìn)一步詳細(xì)探究了提高直流調(diào)速跟變頻控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)情況，意在為今后的相關(guān)研究工作提供一定的參考依據(jù)。

礦井提升機(jī)；變頻調(diào)速；控制系統(tǒng)

礦井提升機(jī)主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)V井中的物料跟礦石，一旦在循環(huán)進(jìn)行工作的途中出現(xiàn)問(wèn)題勢(shì)必會(huì)危害到礦井的生產(chǎn)安全。所以，我們一定要盡可能的提高礦井提升機(jī)的穩(wěn)固性跟安全性。

1 簡(jiǎn)述礦井提升機(jī)的概念

礦井直升機(jī)的工作主要分為以下五個(gè)步驟：加速、勻速、減速、爬行和停車。首先加速主要指從靜態(tài)逐步轉(zhuǎn)變到最高速的狀態(tài)；其次勻速指提升機(jī)在勻速狀態(tài)下一直保持穩(wěn)定的一個(gè)狀態(tài)；第三減速指提升機(jī)的速度開始逐漸呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)；第四是爬行，主要指當(dāng)提升機(jī)工作完后開始慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止。

當(dāng)?shù)V井提升機(jī)在進(jìn)行工作時(shí)體現(xiàn)的特點(diǎn)主要為：在礦井中一定距離之間箕斗在運(yùn)動(dòng)時(shí)一直維持高速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而更好的展開人員跟物資等的傳送工作。只有使礦井提升機(jī)的保護(hù)裝置跟機(jī)械性能等都達(dá)到最佳狀態(tài)，才會(huì)保證其在工作時(shí)可以更加的安全高效。

2 分析提升機(jī)的直流調(diào)速性能

（1）發(fā)電機(jī)-電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)：在此系統(tǒng)內(nèi)，電源作為旋轉(zhuǎn)裝置存在，電流通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)呈現(xiàn)出直流電。通常條件下，直流發(fā)電機(jī)被原動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)，并進(jìn)行轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，根據(jù)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流進(jìn)行有效調(diào)整來(lái)確定其方向跟大小，進(jìn)而控制電機(jī)輸出的電壓極性。雖然該直流調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)比較簡(jiǎn)單，可是其中也存在著很多問(wèn)題，像維修費(fèi)過(guò)高、工作效率較低下、體積龐大等問(wèn)題。

（2）晶匣管-電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)：該系統(tǒng)內(nèi)的電源處在靜止情況下，根據(jù)對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行調(diào)整來(lái)控制電壓進(jìn)行改變觸發(fā)脈沖相位，進(jìn)而轉(zhuǎn)變可控的整流器所輸出電壓的大小，確保直流電機(jī)變得極為平滑。這一系統(tǒng)的設(shè)備極為簡(jiǎn)單，且調(diào)速更加迅速，無(wú)論是在性能上還是在經(jīng)濟(jì)以及可靠性上，都具有獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)越性?？墒窃撓到y(tǒng)僅被允許在I、IV象限上進(jìn)行運(yùn)行，無(wú)法達(dá)到四象運(yùn)行的要求；此外，當(dāng)這一系統(tǒng)在進(jìn)行低速運(yùn)行的時(shí)候，極容易發(fā)生比較強(qiáng)大的諧波電流，進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成污染。

直流脈寬調(diào)制系統(tǒng)：在此系統(tǒng)內(nèi)，電壓的大小跟極性都可根據(jù)晶體管的改變而相應(yīng)的發(fā)生改變。跟前面兩個(gè)系統(tǒng)相比較起來(lái)，此系統(tǒng)不僅運(yùn)行狀態(tài)比較穩(wěn)定，且發(fā)熱跟電機(jī)的損耗都較小，還具有很強(qiáng)的抗干擾能力。

3 礦井直升機(jī)變頻調(diào)速的相關(guān)控制系統(tǒng)

3.1 該系統(tǒng)中的核心系統(tǒng)

跟普通的電壓-頻率控制相比較起來(lái)，變體調(diào)速其最主要的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是兼容了當(dāng)提升機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩跟速度參數(shù)都發(fā)生變化時(shí)，依然可全方位保護(hù)全數(shù)字化情況。當(dāng)設(shè)計(jì)好礦井直升機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)后，我們還要保證盡管是處于操作環(huán)境不容樂(lè)觀的狀態(tài)下依然可以使控制達(dá)到足夠精準(zhǔn)，使提升機(jī)的運(yùn)行達(dá)到足夠安全可靠，確保當(dāng)提升機(jī)處于低速階段時(shí)可輕松的實(shí)現(xiàn)機(jī)械特性，進(jìn)而確保提升機(jī)無(wú)論處在短路還是接地等情況中時(shí)都可得到一定程度的保護(hù)。在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)內(nèi)，其主電路的基本零件主要包含有空氣斷路器、交流接觸器、噪聲濾波、電抗器以及熱繼電器。

3.2 對(duì)變頻器的容量加以選擇

通常來(lái)講，提升機(jī)均選擇一臺(tái)變頻器來(lái)達(dá)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的效果。所以，在仔細(xì)選擇變頻器的時(shí)候，一定要使變頻器電流大于電機(jī)額定的電流，亦或是在選擇變頻器的時(shí)候要保證變頻器的恰當(dāng)電機(jī)功率大于目前的電機(jī)功率。當(dāng)?shù)V井提升機(jī)在展開具體化工作的時(shí)候，尤其是處在尤其頻繁的工作下，要想確保這一階段的電流，就一定要按照下面的公式來(lái)進(jìn)行：

通常條件下，在選擇變頻器容量時(shí)，都會(huì)首先考慮到提升機(jī)負(fù)載程度及其性能。

3.3 選擇恰當(dāng)?shù)淖兞髌?/h3>

一般情況下，選擇的變流器所采取的都是順序控制跟雙橋串聯(lián)的形式，當(dāng)變流器處在理想條件下時(shí)，可將12脈波以直流電壓的形式輸出，且保證輸出的電壓是極為平滑的，其中含有的諧波較少，進(jìn)而逐漸提升功率因素。當(dāng)晶匣管變流器進(jìn)行工作的時(shí)候經(jīng)常會(huì)發(fā)生電流相位滯后以及電流波形畸變等現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)變流器功率造成一定程度的影響，且隨著高次諧波的逐漸增多還會(huì)“污染”電網(wǎng)。假如礦井提升機(jī)變頻控制系統(tǒng)內(nèi)的電機(jī)容量和電壓都比較大的時(shí)候，為有效防止晶匣管變流器產(chǎn)生這樣那樣的問(wèn)題，我們可以選擇將兩組晶匣管整流橋串聯(lián)在一起進(jìn)行供電，同時(shí)改變變壓器的連接形式，這樣一來(lái)不僅可以有效降低諧波分量，提高變頻器的功率，同時(shí)還能夠進(jìn)一步降低晶匣管的耐壓值。

總而言之，在新型的變頻系統(tǒng)內(nèi)所選擇的控制方式不僅具有較強(qiáng)的實(shí)操性，而且還具有一定的可靠性跟穩(wěn)定性，它可一定程度上達(dá)到礦山安全生產(chǎn)這一需求，并確保設(shè)備運(yùn)行的高效且安全，進(jìn)而保證礦井內(nèi)物質(zhì)跟人員以及礦石等被運(yùn)送的極為安全。

[1]蘭晉生.PLC在礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā),2017,32(06).

[2]張宜虎.PLC在礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].山東煤炭科技,2016(01).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.117

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