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　　礦井提升機廣泛用于煤炭、有色金屬、黑色金屬、非金屬、化工等礦山的豎井、斜井的提升系統(tǒng)用作提升礦物和物料及設備等，是礦井系統(tǒng)設備的咽喉，在整個生產(chǎn)過程中，占有非常重要的地位，礦用生產(chǎn)是連續(xù)作業(yè)的，即使短時間的停機維修也會給生產(chǎn)帶來很大損失。因此，設備的安全可靠運行就顯的特別重要。目前的電控系統(tǒng)存在著很多的不足，礦用提升機的技術改造要求迫在眉睫。我們德力西（杭州）變頻器有限公司在研制提升機變頻器方面作了相當大的努力，通過不斷的進行技術革新，成功地開發(fā)了德力西礦山提升機專用變頻器，并得到了很好的應用。

　　一、現(xiàn)場狀況：

　　2008年2月，山東紅旗煤礦提升機改造通過調研與論證，結合該礦井提升機的現(xiàn)場實際狀況，決定對提升機實施變頻調速改造。該煤礦斜井提升機是單卷筒提升機，卷筒直徑 1500mm，減速器減速比24︰1，最高運行速度2.5m/s，鋼絲繩長度為450m。采用串電阻分五段速降壓起動和調速，頻繁正、反向運轉，電能浪費極大。原系統(tǒng)電機是220KW的6極繞線式電機，在平時工作電流在320-420A，為保證安全，提升機上行或下行起動時，是要加制動的，起動完成后一瞬間再松開制動。在這種情況下運行電流有時候會超過電機額定電流，達到將近800A。變頻調速后，提升機上行或下行起動時，仍是要加制動的，變頻器輸出頻率到2Hz有足夠大的力矩時再松開制動。盡管2Hz以下電機處于堵轉狀態(tài)，但由于輸出頻率低，輸出電壓也低，電機不會過流。

　　二、電氣系統(tǒng)改造方案：
　
　　在生產(chǎn)中，裝載的物料有時可能會超載，而且剛好在斜坡上啟動也是很正常的事情，再考慮加速時間短，選型時變頻器容量都考慮加大，我們選用的變頻器為德力西CDI9000-G280kW，這樣有利于電機在過載時變頻器有足夠的過載能力，能量回饋單元選擇德力西CDI-FD系列，制動單元為德力西CDI-BR系列。二者總瞬時制動功率超過450KW。

　　改造提升機用變頻器是在原提升機電控系統(tǒng)的基礎上，用變頻調速系統(tǒng)替代原工頻調速系統(tǒng)，同時保留工頻調速系統(tǒng)，使兩套系統(tǒng)互為備用，增加系統(tǒng)運行的可靠性。改造時需要增加工、變頻轉換功能。系統(tǒng)運行前，將主回路和控制回路各轉換開關切換至相應的變頻或工頻位置。依據(jù)提升機控制系統(tǒng)的不同，采用適當?shù)慕泳€方式，就可以實現(xiàn)靈活的操作方式。對于舊系統(tǒng)改造用變頻器，為了不改變原來的操作習慣，可以用原來的操縱系統(tǒng)操作變頻器。操作者通過主令控制器操縱桿控制電機正轉五擋速度和反轉五段速度，以實現(xiàn)電機的爬行、加速、減速、恒速運行。  

　　提升絞車在下降過程中絕大部分時間都處于發(fā)電狀態(tài)，因此必須要有裝置來處理再生能力。一般有兩種處理方法，一是采用能量回饋的方式，將能量全部回饋到電網(wǎng)當中，這樣節(jié)能效果最好，也是最理想狀態(tài)。但是考慮到絞車在重載下放時的功率，能量回饋的配置要比較大，可能會超過變頻器的額定功率，因此價格可能會比較高。二是直接采用能量制動單元，直接將再生能量消耗掉，這樣實現(xiàn)起來最簡單，價格低廉，但是能量消耗會多一些。我公司變頻器采用的是同時接入能量回饋單元和制動單元的辦法，能量回饋單元處理正常情況下的能量，當是重載下放時，再生的能量很大，這樣可以讓能量回饋單元和能耗制動單元一起工作，這種方法是上述兩種方法的折中，能量消耗不大，畢竟重載下放所占比例不大。價格上也不會因為全部是能量回饋單元而價格很高。

　　變頻器采用多段速度設置，F(xiàn)WD、REV設為正反轉，D1、D2、D3設為五段運行頻率6Hz、18Hz、25Hz、35Hz、50Hz,以適應控制系統(tǒng)對提升機不同運轉速度的要求。五擋速度加速和減速段的速度均在變頻器上設置。變頻調速原理圖如下圖所示：

　　紅旗煤礦經(jīng)過一年多的運行，證明改造的效果比較理想，主要表現(xiàn)在：

　  1、變頻器的頻率連續(xù)調節(jié)，分段預置，實現(xiàn)了啟動及換檔時的軟啟動、軟停車，使調速更加方便、可靠，運行更平穩(wěn)。減輕了對電網(wǎng)的沖擊，避免了大電流對電機的沖擊，同時也保護了其他的機械設備

　  2、使用變頻器后省去原先的接觸器及調速電阻，既節(jié)省了維修費用，又減少了停產(chǎn)維修時間，從而提高了產(chǎn)量。同時改善了惡劣操作環(huán)境，使工人避免在夏季因調速電阻發(fā)熱造成的高溫條件下工作。

  　3、在低速段節(jié)能效果十分明顯。紅旗礦井深400多米，通過用電度表的現(xiàn)場測量，在相同耗電量的情況下，用工頻可拉19勾，而使用變頻可拉25勾，即變頻比工頻多拉6勾。經(jīng)估算節(jié)電率約為30%。

　　對于提升絞車的變頻改造，有以下幾點說明:

    1、斜井與豎井的區(qū)別為，豎井絞車對變頻器、能量回饋單元、制動單元和制動電阻的要求要比斜井更高一些。

    2、對再生能量的處理，有三種方法；一種是直接采用能量回饋單元全部回饋電網(wǎng)，這種方法最為理想，但是價格相對較高。第二種是直接采用制動單元加制動電阻，直接將能量消耗掉，該方法價格相對低廉，方法簡單，但是能量浪費較大。最后一種方法是將二者結合，讓能量回饋單元處理一般情況下的能量，當有重載下放這種產(chǎn)生巨大再生能量時，由能量回饋單元和制動單元同時工作，該方法是上述兩種方法的折中。