變頻調速技術在礦山提升絞車中的應用

張麗瓊

（同煤集團晉華宮礦綜合工業區，山西大同037016）

引言

礦山提升系統是礦山開采過程中關鍵的一個系統，礦山提升系統主要作用是運輸人員、原料以及設備等，礦山提升系統是一個重要的運輸系統。礦山提升系統在運行的過程中不僅需要較高的電量而且還要求工作人員認真負責的工作態度，因此礦山提升系統對整個礦山開采的安全具有極大的作用。現階段，我國在礦山提升系統中主要是運用絞車進行物資以及人員的運輸，提升絞車目前的提升仍然是依靠交流異步電動機，在提升絞車中運用這種電動機會因為巨大的電流而產生對設備較大的沖擊，導致提升絞車在運行時候經常發生一些安全問題，同時也影響電機的使用壽命。因此，使用交流異步電動機已經不適用于我國礦山的開采工作。為了適應現代化的礦山開采，變頻調速技術逐漸應用到礦山提升絞車的運用中，變頻調速技術不僅在運行的過程中平穩安全，而且能夠提高礦上開采過程中的安全性。因此，越來越多的礦山企業在礦山提升絞車中采用變頻調速技術，不僅能夠提高礦山開采的效率，而且能夠保障礦山生產的安全性[1]。

1 變頻調速技術在礦山提升絞車中的作用

變頻調速技術在實際運用中的作用主要表現在提升絞車的啟動、加速、減速以及停車的全過程中。通過調節發動機的頻率來控制絞車運行時的速度，減少了因電流過大而產生的對絞車電機的巨大沖擊，同時也使絞車的運行更加的安全可靠。通過頻率的調節來使絞車的速度達到可控性，即使當系統出現緊急斷電的情況下，也可以通過剎車系統對絞車進行機械剎車。因此，變頻調速技術在實際運用中不僅能夠極大地提高提升絞車在運行中的效率，而且還能夠保障提升絞車在運行時的安全性[2]。

2 基于PLC的變頻調速技術在礦山提升絞車中的應用

PLC指的是可編程邏輯控制器，是一種可以進行編程的存儲器，它一般用于內部存儲程序。PLC的主要作用在于它能夠執行邏輯運算、順序控制以及計數與算術等操作，能夠通過數字或者模擬式輸入或者輸出控制的機械。PLC的實質是一種工業控制的計算機，主要的結構有中央處理器、存儲器以及電源等元件。在變頻調速技術中納入PLC技術能夠對提升絞車的提升的速度以及提升的高度進行控制。能夠極大地簡化礦山提升系統的操作，同時能夠使整個提升系統更加的穩定。另外，基于PLC的變頻調速技術對于絞車在進行運輸的過程中精度的提高，使礦山開采過程的安全性得到保障。因此，現階段各大礦山企業都傾向于使用基于PLC的變頻調速技術運用到礦山開采的提升系統中。

在礦山開采過程中進行變頻調速技術的設計首先要選擇正確的變頻器的容量。電機在運行的過程中所需要的啟動轉矩通常是電機的額定轉矩的1.7倍，為了確保提升系統能夠安全的使用，應該提高變頻器的容量使其能夠獲得兩倍的負載力矩值。因此變頻器輸出電源中存在一些高次諧波能夠使電動機的內部產生一部分的諧波損耗，因此，變頻器的電流也應該適當的加大。另外，由于提升絞車在升降的過程中存在很大的慣性，因此，提升絞車在運行過程中的穩定性就要得到保障，避免因為提升絞車的慣性而引發安全事故。在選擇變頻器的時候，應該將定子磁通以及轉矩作為主要的變量。最后，對制動電阻的選擇應該要考慮到提升絞車在下降的時候產生的重力加速度會導致變頻器的電壓過高而損壞，這種情況下就必須要在變頻器中加入制動電阻，控制提升絞車在運行過程中的速度，保證運輸物能夠精確到達[3]。

首先，設計PLC系統應該要考慮到變頻器的系統參數以及實際使用中提升絞車的功能，PLC系統的控制器和傳感器應該選擇與提升絞車的運行狀態相符合。其次，在選用PLC型號的時候應該通過對用戶的存儲容量來進行估算分析最終確定下來合適的PLC型號。而且盡量選擇處理速度較快的PLC，因為在運行的過程中可能會出現PLC輸出控制出現滯后的情況。

3 結語

大量的研究證明，變頻調速技術在礦山開采中的提升系統和運輸系統方面存在著極大的優越性。未來礦山開采的提升系統中，變頻調速技術的應用將會越來越廣泛。變頻調速技術相比傳統的交流異步電動機能夠減少對設備的沖擊，可極大地提高機械設備的使用壽命，使得礦山開采的生產效率得到巨大的提升，而且礦山開采過程中的安全性也可得到保障。可以預見，基于PLC的變頻調速技術將會成為未來礦山開采的提升系統以及運輸系統中的主流控制技術。

[1]楊曉光.變頻調速技術在礦山運輸中的應用研究[J].中國新技術新產品，2017（4）：46-47.

[2]劉學軍.淺談變頻調速絞車在礦井斜巷提升中的應用[J].科學咨詢，2015（9）：41-43.

[3]劉寶謀.能量反饋變頻調速技術在提升絞車的改造[J].裝備制造技術，2012（7）：324-326.