關于“能耗制動”在絞車上的應用

摘要：絞車在礦井下擔任了運輸材料、人員的任務，是進行安全生產重要的設備。在技術不斷進步的今天，從以前使用的耗能大、精度低、調速范圍小、安全性差的使用狀況已經得到了有效的改善，對于絞車在運行的過程中所出現的狀況要進行及時的分析總結。

關鍵詞：解決 能耗制動 應用

絞車在煤礦的作業中擔任了重要的運輸任務，是保證生產順利進行的重要條件，隨著科學技術的不斷發展，要以滿足工作需要為前提，使用更加有效、安全的制動方法，預防在絞車的運行中出現絞車停止時，絞車的主電機繼續轉動，對傳動軸所形成的沖量會對絞車造成不必要的損傷。

一、絞車的制動特點

絞車通常制動的方式有能耗制動、機械制動以及液壓制動。通常情況下，小絞車采用機械制動的方式居多。機械制動存在著許多缺點，如制動輪磨損快、平穩性差、環境溫度高、污染環境、耗能大以及零配件的損耗嚴重。在任務提升時，會頻繁使用工作閘，導致零配件（如緩沖圈、聯軸器螺栓以及剎車帶）的壽命大大縮短。根據工作中的經驗可以總結出，絞車制動輪每年需要至少更換2次，剎車帶每周換一次，緩沖圈3個班更換。由于需要經常更換零配件，在工作中會花費大量勞動力和時間，在一定程度上影響了礦井的安全。此外，由于環境問題，加上剎車時的摩擦造成了很大的污染，長期影響到絞車司機的健康。要找到既可以滿足剎車要求，又可以節能省材的制動方式。

二、能耗制動的應用及原理

使用能耗制動擁有制動平穩、能耗少、沖擊小以及無污染，在針對電控部分進行一次改革之后，可以確實解決使用機械式剎車所存在的問題。電機在電動狀態運轉時，需要停車切除主電機三相交流電的同時，在定子繞組內輸入直流電源，行程一個定子內不旋轉的磁場，轉子在慣性的作用下繼續旋轉，切割恒定磁場，感應電勢，從而產生轉子電流。可根據左右定則來確定恒定磁場和轉子電流作用產生的轉子轉速和轉矩方向相反，是制動轉矩，電機在此時將儲存的重物的位能或動能吸收之后轉化為電能，消耗在轉子電路中，成為能耗制動。可以看出，將能耗制動在絞車的減速、停車、下放以及提升中的應用，能夠彌補使用機械閘制動的不足。在提升斜面運行的提升容器通過車廠的叉道需要減速時，使用能耗制動就可以減輕機械制動閘的工作量。但是在前期，由于下滑力和能耗制動轉矩相反，提升容器在兩個轉矩相等時處于靜止，此時制動轉矩為零，在下滑力的作用下繼續下滑，在切割磁力線之后產生和下滑力完全相反的制動轉矩，最終在斜面中達到平衡，平穩下滑。使用電器調整，就可以得到適宜的速度。

綜上所述，使用能耗制動可以有效的控制絞車的制動。可以通過以下兩種方法設計處切實可行的方法。

（1）在絞車中使用TKD-A型電控設備，絞車在減速停車之前投入自整角機以及磁放大器等由電子元件所組成的制動裝置。使用這一裝置的缺點是前期的投資大；現場安裝和使用的過程中需要進行大量的調試工作；對電工維護的水平有較高的要求。在實際使用中利弊懸殊大，通常不使用這一方法。

（2）對現有的控制線路重新設計，進行改造，通過增加少量的電器元件，就可以投入使用。這一方案的初期投資、調試以及維護都有不錯的效果。

通過現場大量的工作經驗以及調查表明：具有手動控制器控制的速度的絞車，只要在控制器的本身和內部調整電控回路，就能夠在絞車減速期間順利的使用能耗制動。

調整轉速高低以及轉矩大小，有兩種方法。通過調節直流勵磁的電流大小，對整流變壓器的串聯電阻或二次測電壓高低進行調整；通過轉子回路接觸器將轉子回路電阻切除，調節轉速和轉矩。通常情況，通入定子的直流電流要保持在額定電流的范圍內，可以兩相通入，也可以繞組并聯和另一組繞組穿后通入直流電。在通入電流的過程中，電流越大制動轉矩越大，轉子的串聯電阻越大轉速越高。在對轉速和轉矩進行調整制動時，為保證制動效果可以同時使用多種方法，絞車制動的速度應當根據司機的操作習慣為原則。

三、機械制動和能耗制動的區別

根據統計的結果可以得知，絞車的機械制動每年所需要投入的資金約為1萬，而投資能耗制動裝置僅需8000元，并且可以在半年內回收成本。

四、注意事項

（1）雖然在絞車上使用能耗制動擁有很大的優點，但是需要注意的是在絞車安全回路中串入超速繼電器出點，防止能耗制動的原件失效，導致絞車出現事故。可以在直流回路之中串接過流繼電器，通過使用流繼電器的觸電控制絞車的安全。

（2）絞車在投入能耗之中之后不可拆除機械工作閘，在能耗制動一切正常的情況下可以少用或者不用，減少工作閘所受的負擔。

（3）要想保證絞車的安全制動，使用好制動裝置，就必須加強對于電工和司機的培訓，要規范工作中不正確的操作習慣，確保正常使用能耗制動，此外也要保證緊急制動閘能夠正常使用。

（4）在現場進行安裝時，要盡量避免控制系統的線路和變頻器的輸出電源的交叉，防止產生干擾，出現故障。

（5）在前級所安裝的饋電開關應該使用抗干擾能力較強的開關和摘出阻容吸收裝置，不可以使用遙控和電子集成的開關，防止變頻器在啟動的時候出現跳閘。

（6）進行正常的維修，定時對電抗器和變頻器電源輸出和輸入接線端子進行檢查，防止過熱燒毀，如周圍環境潮濕，要及時更換干燥劑，對于接觸器和繼電器接線端子也需要進行定期檢查，安裝軸編碼器的時候要盡可能的避免損壞，保持可靠的接地，防止由于不良接地產生干擾。

參考資料：

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