礦井提升機變頻調速控制系統

謝冬冬,韓崇安（商丘學院電子信息工程學院,河南 商丘 476000）

礦井提升機變頻調速控制系統

謝冬冬,韓崇安（商丘學院電子信息工程學院,河南 商丘 476000）

礦井直升機主要的工作時進行井下運輸，一旦其發生問題必然會對礦井整體的生產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，并進一步詳細探究了提高直流調速跟變頻控制系統相關設計情況，意在為今后的相關研究工作提供一定的參考依據。

礦井提升機；變頻調速；控制系統

礦井提升機主要負責運輸礦井中的物料跟礦石，一旦在循環進行工作的途中出現問題勢必會危害到礦井的生產安全。所以，我們一定要盡可能的提高礦井提升機的穩固性跟安全性。

1 簡述礦井提升機的概念

礦井直升機的工作主要分為以下五個步驟：加速、勻速、減速、爬行和停車。首先加速主要指從靜態逐步轉變到最高速的狀態；其次勻速指提升機在勻速狀態下一直保持穩定的一個狀態；第三減速指提升機的速度開始逐漸呈現遞減的趨勢；第四是爬行，主要指當提升機工作完后開始慢慢轉變為靜止。

當礦井提升機在進行工作時體現的特點主要為：在礦井中一定距離之間箕斗在運動時一直維持高速運轉，進而更好的展開人員跟物資等的傳送工作。只有使礦井提升機的保護裝置跟機械性能等都達到最佳狀態，才會保證其在工作時可以更加的安全高效。

2 分析提升機的直流調速性能

（1）發電機-電機調速系統：在此系統內，電源作為旋轉裝置存在，電流通過旋轉電機呈現出直流電。通常條件下，直流發電機被原動機所拖動，并進行轉速旋轉，根據對發電機勵磁電流進行有效調整來確定其方向跟大小，進而控制電機輸出的電壓極性。雖然該直流調速系統運行起來比較簡單，可是其中也存在著很多問題，像維修費過高、工作效率較低下、體積龐大等問題。

（2）晶匣管-電機調速系統：該系統內的電源處在靜止情況下，根據對觸發器進行調整來控制電壓進行改變觸發脈沖相位，進而轉變可控的整流器所輸出電壓的大小，確保直流電機變得極為平滑。這一系統的設備極為簡單，且調速更加迅速，無論是在性能上還是在經濟以及可靠性上，都具有獨一無二的優越性。可是該系統僅被允許在I、IV象限上進行運行，無法達到四象運行的要求；此外，當這一系統在進行低速運行的時候，極容易發生比較強大的諧波電流，進而對環境造成污染。

直流脈寬調制系統：在此系統內，電壓的大小跟極性都可根據晶體管的改變而相應的發生改變。跟前面兩個系統相比較起來，此系統不僅運行狀態比較穩定，且發熱跟電機的損耗都較小，還具有很強的抗干擾能力。

3 礦井直升機變頻調速的相關控制系統

3.1 該系統中的核心系統

跟普通的電壓-頻率控制相比較起來，變體調速其最主要的設計可以說是兼容了當提升機的負載轉矩跟速度參數都發生變化時，依然可全方位保護全數字化情況。當設計好礦井直升機的變頻調速控制系統后，我們還要保證盡管是處于操作環境不容樂觀的狀態下依然可以使控制達到足夠精準，使提升機的運行達到足夠安全可靠，確保當提升機處于低速階段時可輕松的實現機械特性，進而確保提升機無論處在短路還是接地等情況中時都可得到一定程度的保護。在變頻調速控制系統內，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 對變頻器的容量加以選擇

通常來講，提升機均選擇一臺變頻器來達到驅動電機的效果。所以，在仔細選擇變頻器的時候，一定要使變頻器電流大于電機額定的電流，亦或是在選擇變頻器的時候要保證變頻器的恰當電機功率大于目前的電機功率。當礦井提升機在展開具體化工作的時候，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進行：

通常條件下，在選擇變頻器容量時，都會首先考慮到提升機負載程度及其性能。

3.3 選擇恰當的變流器

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的形式，當變流器處在理想條件下時，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，進而逐漸提升功率因素。當晶匣管變流器進行工作的時候經常會發生電流相位滯后以及電流波形畸變等現象，進而對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“污染”電網。假如礦井提升機變頻控制系統內的電機容量和電壓都比較大的時候，為有效防止晶匣管變流器產生這樣那樣的問題，我們可以選擇將兩組晶匣管整流橋串聯在一起進行供電，同時改變變壓器的連接形式，這樣一來不僅可以有效降低諧波分量，提高變頻器的功率，同時還能夠進一步降低晶匣管的耐壓值。

總而言之，在新型的變頻系統內所選擇的控制方式不僅具有較強的實操性，而且還具有一定的可靠性跟穩定性，它可一定程度上達到礦山安全生產這一需求，并確保設備運行的高效且安全，進而保證礦井內物質跟人員以及礦石等被運送的極為安全。

[1]蘭晉生.PLC在礦井提升機變頻調速控制系統中的應用[J].機械管理開發,2017,32(06).

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

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