主井提升运输技术改造.doc

变频器在主井提升系统的技术应用摘要：在煤矿矿井生产环节中，主井提升运输是机电提运系统的重要环节。机电运输设备状况的好坏直接关系到煤矿安全生产。通过变频器对主井提升系统进行技术改造，将直接提高设备的使用率，具有较大的经济效益和社会效益。一、主井提升系统概况：我矿的主井为立井提升方式，井筒净直径4.5m，主井提升高度618.73m,装备一对6t多绳箕斗，载煤6.0t。主井绞车选用中国重信生产的JKMD4*2.25(I)-(DDE)落地摩擦式提升机，主井绞车配备电机型号为Z560-4A,功率：850Kw，电压：直流660V，电控系统采用中矿传动生产的ASCS全数字自动化控制系统。该系统为晶闸管直流传动提升机成套电气控制装置，电枢变流器为12脉动，电枢换向，全数字控制，可实现主井提升自动化。二、提升运输面临的问题目前我矿主井提升系统采用的是PLC编码控制技术，全数字PID闭环控制软件和硬件电路以及可编程序控制器。随着井下原煤产量的不断提高，提升任务不断加重。另外由于提升机电设备老化，原有电控系统存在的弊端逐渐显露出来。主井南北箕斗在提升过程中的提升速度出现误差，高速运行过程中噪音过大，主提升绳拉伸影响编码器调校，这些都严重影响了矿井提升的安全生产和提升效率。为了提高主井提升系统的总体安全可靠性能和技术水平，有必要对主井提升系统进行技术改造，而变频器则很好的解决提升系统技术问题。三、技术改造方案1、南北箕斗速度出现误差问题箕斗设计提煤量为每钩6.0t，提升速度为8.01m/s（北斗），7.7m/s（南斗）。每一循环时间为143147s/钩。造成南北斗提升速度不同的主要原因是提升电控系统程序冗余，在每一循环中，运行时间相同，休止时间出现偏差。而循环时间为一固定值，无浮动值。南斗卸载时间偏短，使箕斗未卸空。周而复始，造成提升系统过载，箕斗过卷，影响提升。为解决这一问题，对提升系统控制程序进行优化，并利用变频器的调速控制实现提升箕斗的恒加速和恒减速控制。2、变频调速在提升机系统的应用中，变频器主要进行恒加速变频调速启动，恒减速变频调速停车及行程变频调速运行等变频调速。变频调速是通过改变电动机输入电源的频率来调节电机转速的，因此调速范围很宽，一般变频器基本上都可以达到0400Hz，频率调节精度一般为0.01Hz，可以很好的满足提升机的恒加速和恒减速无级调速的要求，所以，采用变频器后，电机可以实现真正意义上的软启动和平滑调速。3、低频控制我矿主井提升系统所采用的PID闭环控制系统，根据提升机低频制动的特殊要求内置了特殊的应用宏。该应用软件的低频输出频率可以在变频器的面板上直接设置，输出电压根据提升机的运行和外部信号输入，自动调节变频器的输出电压。实际运行时，当提升机高压投入，根据提升机的运行方向输入正、反转运行信号，此时变频器根据面板设置的频率，输出所需的低频频率，低频电压输出处于“等待”状态，同时变频器根据模拟电压的输入值，实时记录和监视高压电机的速度，当高压断开瞬间，低频输出信号输入，变频器将根据此瞬间记录的高压电机速度，生成高压电机低频制动到爬行速度的速度曲线，变频器输出端交流接触器将再延时约0.5s后闭合，变频器输出的低频电压开始接入高压电机。由于刚开始时变频器生成的制动曲线和电机的实际速度相差较小，变频器输出的电压也较低，制动反馈的能量也较小。同时外部的速度检测器也将根据提升机的实际速度，逐级切除高压电机转子上的电阻，确保具有足够的制动力矩。制动阶段，变频器将实时检测和监视高压电机的速度，根据所生成的制动曲线和实际速度之间的偏差，模拟低频发电机制动系统的运行状态，调节变频器输出的低频电压。当高压电机的制动速度达到爬行速度时，爬行信号输入，变频器将根据预先设置的爬行电压，直接输出爬行所需低频电压。脚踏制动和脚踏验绳方式时，变频器的低频频率也始终保持变频，低频输出电压将根据模拟电压输入值的大小成比例输出，达到所需的制动和爬行力矩。 转贴4、制动控制提升机的安全使用必须要有良好的制动和制动控制系统，制动一般采取能耗制动和抱闸制动相结合。能耗制动主要利用提升机的惯性在减速和下降行程所产生的再生能量进行制动，变频器使用能耗单元实现能耗制动，这是一种软制动形式，能很好的防止机械冲击和快速下滑。为了防止滑车等事故，使用抱闸对提升机实施抱死制动，抱闸制动一般在停车时使用，当运行到停车位时，行程控制器对变频器发出停车信号，同时，对抱闸制动器发出抱闸控制信号，实施抱闸制动，当发生脱轨等事故时，操作控制实行紧急抱闸制动。5、变频器设置变频器的设置可分二部分进行，首先对变频器进行基本常规要求设置 ，参考变频器的使用手册进行;然后对变频器进行运行要求设置，结合矿井实际情况，主要设定变频器的控制功能要求，各段速运行频率，加减速过程等等。四、结论变频器在提升机系统中的应用可