XX煤矿变频提升电控系统改造方案

煤矿井下提升机电控系统改造摘要：我国煤矿生产蓬勃发展，与此同时，经过长时间的煤炭生产，我国的煤炭资源总量也越来越少，煤矿开采困难，特别是地下生产环境越来越复杂。

因此，在现阶段煤矿地下生产过程中，对煤矿设备的需求也在不断增加。

提升机是煤矿的重要设备，新时期也必须将提升机与先进的科技结合起来，提高提升机的自动化和智能水平，为提高煤矿开采效率奠定良好的基础。

鉴于此，本文对煤矿井下提升机电控系统改造进行分析，以供参考。

关键词：煤矿；井下提升机；电控系统；改造引言提升系统经过改造及优化，使系统具备数字化、自动化、网络化和信息化等先进功能，完全符合提升机工艺运行需求。

系统控制精度高，操作简单，维护方便，监控、故障自诊断能力强。

先进的诊断技术减轻了维护人员的工作压力，提高并保证了设备使用率。

不断地优化提升电控系统，使提升电控系统和关联设备的特性更加一致，保证了提升机的安全稳定运行。

改造后的提升机系统运行效果良好，满足了现场生产要求，可供同行参考。

1煤矿井下提升机科学技术的不断进步,为各个领域的发展和创新提供了良好的机会。

在这种背景下，采煤业也依靠新技术、新设备，完善和优化了输煤技术，大大提高了输煤效率，有效保障了井下工人的安全。

但是，由于各种因素的影响，提升机在实际运行过程中面临许多风险，如果提升机失灵，其风险也相对较大，那么就会危及井下工人的生命财产安全。

目前，我国仍然有许多煤矿提升机，这些提升机比较落后，特别是电子政务系统较旧。

有研究表明，这些旧提升机或电子控制系统在实际运行过程中可靠性差，维修难度大，接触器端部损坏频率高，故障问题严重。

因此，必须加强煤矿井下提升机电控系统的改造，提高提升机的生产率，以便更好地进行煤炭运输工作。

同时，只有提高提升机的生产能力，才能保证煤矿井下生产的效率，保证煤矿工人的安全，延长提升机的使用寿命，降低煤矿井下生产的成本。

2矿井提升机电控系统存在的主要问题1)由于采用交流接触器将串联电阻转换为电机转子回路调速形式，导致长时间运行时温度过高，接触器烧损，导致日常维护费用大幅度增加。

一．总体介绍1．矿井提升机交流电控设备符合下列文件的规定和基本要求：1.1、《煤矿安全规格》（2007版）1.2、《煤矿安全质量标准化标准》1.3、《电气设备的抗干扰性基本测量方法》（GB4859-84）1.4、《低压配电设计规范》（GB50054-59）1.5、《矿山电力设计规范》（GB50070-94）1.6、《JB4263-86交流传动矿井提升机电控设备技术条件》1.7、《现场总线技术标准》和《PLC设计标准》1.8、现行国家电工委员会及其它有关标准1.9、进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准2.0、井筒电气设备满足防水、并具有MA证和防爆合格证要求。

2.1、电控系统采用PLC控制，可编程控制器等关键设备为原装进口产品。

二．主要技术数据及要求1．基本技术参数提升机型号：提升机用途：服务水平数量：井筒高度或斜长: 米井筒倾角: °钢丝绳最大速度: m/s爬行速度: m/s电机参数:型号:额定功率: 355KW定子额定电压/电流： 10KV/ A转子额定电压/电流： V/ A额定转速: 转/分滚筒数：滚筒直径： m减速箱减速比：配套液压站型号：以上参数均有矿方提供。

2．技术要求1、满足《煤矿安全规程》中有关保护装置的要求。

2、系统为PLC+高压变频调速方式，实现速度环节和保护环节的双线控制。

3、采用PLC控制，PLC可编程控制器采用西子的S7系列产品。

4、安全回路采用软硬两套回路实现双线控制，硬安全回路的各种保护即不通过PLC控制，直接由外部保护开关控制；软回路由轴编码器和外部保护开关共同控制；各种保护符合《煤矿安全规程》和《煤矿机电质量标准化》的要求。

5、具有自检测故障点功能，有不少于24小时的故障记忆功能。

6、操作台仪表齐全可靠。

7、具有过卷、欠压、过流、短路、断相、制动磨损超限、松绳保护等。

三．电控系统设计及电控设备成套范围1．电控系统总体设计方案1.1、提升机电控系统采用PLC系列新型电控系统并根据实际情况做相应的修改。

矿井提升机完整变频电控方案2012-5-28 11:44:50 深川电气科技有限公司供稿一、用途及适用范围矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械，是矿井生产的咽喉，其运行安全性直接影响着矿井的生产能力和人员、设备的安全。

我公司生产的TS—V100型交流变频提升机电控装置适用于交流绕线式异步电动机传动的单绳式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机，可以与新安装的提升机配套，也适合对提升机老电控的技术改造。

电控设备适用于以下使用场所：海拔高度不超过1000米，如超过这个海拔高度，元器件在功率、容量方面应按海拔高度的增加，适当降容使用，并考虑一些元器件的安全爬电距离等的安全参数；使用环境温度不高于40℃，不低于-10℃；相对温度不超过85%；在没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏性的气体；在无剧烈振动、颠簸的场所；没有强磁场作用；特殊使用场合必须在定货时提出，如要求防爆、防水等要求；二、基本结构与技术参数变频器型号：SVF-EV系列；控制电机型式：交流绕线式异步电动机或鼠笼式异步电动机；控制电机容量：75KW—550KW；电机电压等级：380V、660V、1140V；提升速度显示：0~99.99m/s深度指示显示：0~9999.9m；制动油压显示：0~9.99Mpa；制动正压力显示：0~9999.99KN三、系统主要特点1)提升机的特点，采用无速度传感器矢量控制技术的变频器（SVF-EV系列）对交流电机进行调速，启动、停车及加减速平稳，节能、免维护。

2）加减速过程0—50HZ平滑调节，无功冲击较小，功率因数高；全程无极调速，无机械冲击，延长机械设备使用寿命。

3）采用了全数字速度、电流、位置闭环控制使提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持较高的运行效率。

4）操作和安全保护系统选用两套不同配置的三菱公司的FX2N系列PLC，两套PLC 互为冗余控制。

主辅PLC之间相互通讯及监视，操作过程实现双线控制方式，对提升机运行关键信号（如速度、容器位置、安全、减速过卷等等）均采用多线制保护，互为监视。

变频技术在矿井提升机系统的改进的论文变频技术在矿井提升机系统的改进的论文摘要：矿井提升机是矿山中一种非常重要的电气设备，素有“矿山咽喉”之称。

茂名是全国的油城之一，在工业应用中也会应用到矿井提升机的控制设备，传统的矿井提升机调速性能较差，对于矿井提升机在启动、停车、逻辑控制等方面也存在一些弊端，已经不能适应现代矿井高产出、高效益的要求。

PLC与变频技术作为新型的工业技术在工控领域发挥着越来越重要的作用。

高功能性和高效率的控制可以在矿井提升机的控制方面发挥出更好的优势。

本文就将从PLC和矿井提升机系统概述、控制系统的搭建和软硬件系统等方面展开，对PLC与变频器在矿井提升机系统进行研究与改进分析。

【关键词】PLC；变频器；智能化；高效率；稳定性；安全性1概述1.1矿井提升机系统的概述矿井提升机系统是矿井挖掘中一个非常重要的电气设备，它的工作正常与否直接关系着矿井的生产效率。

矿井提升机系统主要作用是可以把采集到的有用的矿石、煤炭和石油等物品从矿井底部运输到矿井的顶端。

所以说，矿井提升机是开采矿井的“咽喉”。

矿井提升机系统一旦出现故障，会直接的关系到矿井的正常生产，但是传统的矿井提升机还存在一些隐患，严重时危及人的生命。

在智能控制、高效生产和安全方面也有待提高，所以需要开发新的矿井提升机系统来实现这些要求。

1.2PLC与变频技术的概述PLC与变频技术是当前广泛应用的一项工控自动化技术，首先，PLC的稳定性高是应用于工控自动化的原因。

PLC内部自带的光电耦合器隔离了外部的电路和内部的电路，可以很好的免去外部电路对于控制器部分的干扰问题。

变频技术则对它的多个速度和稳定性有较强的控制，避免了人为操作的时候出现的一些问题。

因为都是智能化的控制系统，所以矿井提升机系统在设计和改进的过程中，取得了良好的应有效果。

2系统的控制原理和整体构成2.1矿井提升机系统的主要组成部分和工作原理矿井提升机系统是一个非常复杂的系统，它的主要组成部分包括：提升容器、提升钢丝绳、动力部分的提升机（包括机械部分和拖动部分）、矿井提升机的井架等固定设备。

xxxxxx煤业集团xx煤矿xx电力监控治理系统改造升级技术方案说明书方案简介目前井下共有9个变电所，别离是井下井下变电所为中央变电所（含清水泵房）、11采区5#、11采区9#、13采区7#、14采区4号变电所、14采区11号变电所、16采区15号，15采区13#变电所、15采区12#变电所。

电力监控系统已经监控的2个变电所为15采区13#变电所、15采区12#变电所，高低压开关采纳通信协议转换的方式接入了电力系统中实现监测监控。

通过已经监测的2个变电所和未监控的变电所在实际应用中发觉，现有的爱惜器功能比较简单，由于功能较少，监控上传数据少，没有有效的数据进行预警分析和故障后事件的分析，无法进行事故预防，且存在着功率方向型漏电判定不正确的情形，已经成立通信的爱惜器，爱惜器通信能力差，通信速度慢，上送遥测量要乃至几十秒才能刷新一次，而且485通信电缆容易被耦合电磁干扰，阻碍正常通信。

井下此刻在用的低压开关，为济源科灵低压开关和浙江恒泰低压开关，济源科灵的低压不具有通信能力，浙江恒泰的低压开关已经停止生产。

本方案针对现场实际情形和以后进展的趋势，采纳改换新型高、低压综保的形式，实现未监控的7个变电所高低压开关的监控，共需要改换高压爱惜器97台，低压爱惜器134台。

前期已经监控的2个变电所在以后资金丰裕的情形下慢慢改换爱惜器，这次这两个变电所仍采纳通信方式接入系统中。

同时在变电所内安装视频摄像机，井下实现9个变电所的远程集中操纵功能和视频监控。

目录一、概述..................................................................................................... 错误!未定义书签。

二、现状..................................................................................................... 错误!未定义书签。

矿井提升机电控系统的技术改造摘要：矿井提升机承担着向井下输送工作人员以及矿石等任务,每天的工作量十分繁重。

我国矿井提升机电控多数采用转子串电阻调速方式，这类电控系统缺点较多。

为了提升矿井提升机的运行可靠性，矿井提升机的电控系统采用PLC控制进行了改造。

改造后的提升机电控调速系统与原有交流电机串电阻调速方式相比，调速性能大为提高，而且安全性、可靠性和生产效率都有所提高。

关键词：矿井提升机；电控系统；PLC；改造引言：对于矿井提升机的电控系统来讲，不但要满足复杂的操作，还必须保证很高的可靠性。

目前，我国矿井提升机普遍采用的是电机转子回路串电阻调速系统，通过逐级切断串入的电阻，来达到分级调速的目的。

这种调速方法属于功率消耗型调速系统，耗电量较大；而且这种调速系统的控制性能不够理想，还会给电网造成很大的谐波影响。

对传统的提升机调速进行改造迫在眉睫，由于变频调速的调速特性很好，过渡过程非常平稳，而且节能效果明显。

因此，将变频调速技术、可编程控制器（PLC）技术应用到提升机电控系统当中，是保证提升机安全稳定运行的必然选择。

一、电控系统存在的不足和改造趋势1.1电机串电阻调速方式的缺点电机转子回路串电阻调速方法是通过分合串联在转子回路多级电阻,也就是调整异步电动机的转差率s来进行调速的。

这种调速方法操作比较简单，投资较少,同时也存在很多弊端：如功率因数较低，有谐波污染。

在提升机反复的启动以及制动的工作过程当中，电机转子串联电阻进行调速也会产生很大的能量损耗，同时由于启动和换挡时会有电流的冲击，也会产生一定的谐波污染,不但造成了电能的浪费而且会危害设备的安全。

另外这种调速方法调速范围十分有限，特别是当负载波动时较难实现恒定的减速控制。

电机的正转反转控制由接触器完成且电机存在滑环等因素，控制电路会随着元件的磨损，工作特性变差，控制精度降低，容易出现故障。

调速平滑性差，提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能差，会对钢丝绳等其它机械设备造成不可避免的机械冲击。

FORUM 论坛工艺64 /矿业装备 MINING EQUIPMENT浅谈煤矿井下提升机电控系统改造□ 王海军　阳煤集团三矿煤矿提升机的概述随着社会主义市场经济体制的不断深入发展，为我国各行各业的发展和创新带来了重大的机遇。

在这一环境下，我国的煤矿企业更是要提升了以往的运煤技术，并为施工人员的生命安全带来了极大的保障。

采用煤矿提升机进行工作具有一定的特殊性和危险性，若不注意，便会对施工人员的生命财产安全带来一定的影响[1]。

但是当前我国的煤矿井下提升机的电控系统仍较为老旧，有部分地区的提升机甚至沿用前苏联制造的提升机，经过相关实践证明，前苏联制造的提升机的可靠性太差，接触器的端头容易出现烧坏和破损，并在在进行维修的过程中也具有一定的难度，有其是在2008年我国有关部门发布了《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录》中更是要求将这种不适合当前煤矿企业发展的煤矿井下提升机进行淘汰，这更时说明了煤矿企业内部原有的煤矿井下提升机需要进行全方位的改进，才能更好的适应当前井下的采煤运输施工工作。

工程概况以唐山马家沟的矿井为例，该矿井中的副井为11号井，该井内安装了上个世纪苏联制造的提升机，其提升机主要负责井下的相关专业施工人员与物料进行的混合的提升工作，1961年在唐山的马家沟进行安装，同年投入使用，该提升机的型号为2M2998/1522A，该提升机的实际滚筒宽度为1.25m，直径为3.2m，所配备的电机型号为JRZ115/42-43，所配备电机的相关功率为300KW 左右，电机定子的额定电流为6000V，绞车的调速方式主要是串电阻调速。

但是相关专业的技术人员在进行研究过程中发现绞车中的提升机在进行实际运行的过程中会出现一定的问题，从而影响实际的运行效率，若是出现的不变要的问题时更要了花费一定的不必要的资金用来进行维护，不仅为煤矿施工企业带来了高额的维修成本，跟为维修人员带来较大的工作量[2]。

因此，井下需要采用相关的防爆电器设备，并通过应用相关的防爆设备来配合提升机进行工作，以此来有效的达到降耗节能的目的，从而进一步促进煤矿行业的蓬勃发展。

关键词：煤矿提升机；电气控制系统；技术改造0引言作为矿山电力拖动系统中不可缺少的环节，煤矿提升机的运用可以实现工作人员、矿物设备的提升运送，并有效传递矿井下以及地面信息，保障整体煤矿作业的安全性。

在当前的采矿作业环节，煤矿提升机的运用十分广泛。

但当前有些煤矿提升机相对落后，设备没有及时更新，技术水平相对较低。

为了推动煤矿产业的进一步转型与发展，需要开展煤矿提升机电气控制系统的技术改造。

1煤矿提升机电气控制系统及结构1.1煤矿提升机电气控制系统类型在当前实际工作阶段，交流驱动与直流驱动是煤矿提升机电气控制系统的主要类型。

变频控制器、交流牵引电机是构成交流驱动电气控制系统的主要结构，在后续的煤矿行业当中，想要实现煤矿提升机大型化发展，也必须要重视这两个结构的应用。

在具体的交流驱动电气控制系统应用环节，结合具体的需求以及模式，也分为自动和手动两种形式。

但即使是使用自动模式，也需要操作人员进行一定控制，可以借助PLC系统来实现煤矿提升机爬行和加减速的自动化控制，进而提升整体工作效率[1]。

直流驱动电气控制系统则涵盖了更多的结构，G—M、模拟V—M、全数字V—M直流等三种调速系统。

在实际应用环节，直流驱动电气控制系统的功率在2000kW以下，属于直流电压形势。

F+D在很长一段时间都是我国主要使用的电气控制系统控制方式，借助继电器配合发电机-电动机机组实现控制，通过这样的形式能够使用可控硅供电来开展直流拖动工作。

但在实际运行环节也出现了一定问题，会耗费更多的能源，取得的工作效率相对低下。

而先进的V—M直流调速系统，虽然能够提升工作效率，降低能源消耗，但是价格相对昂贵，无法广泛进行应用。

1.2煤矿提升机电气控制系统结构减速器带动卷筒是当前我国煤矿提升机的主要工作方式，在整体的煤矿提升机使用环节，也分为加速、减速、爬行等不同阶段。

盘形制动器是煤矿提升机电气控制系统的主要制动方式，自动化系统、装卸载系统、网络化系统和传动控制系统共同构成了煤矿提升机电气控制系统[2]。

104 /矿业装备 MINING EQUIPMENT煤矿提升机变频控制系统设计□ 王俊青 阳煤集团机电动力部 山西阳泉 045000矿井提升机主要用于地面物料的下放、井下煤料的提升、人员的运送，在地面与井下频繁、高速的往复运行，需要频繁的启动、停止、调速、制动。

为保证煤矿提升机的安全、稳定、连续运行，防止事故发生，对控制系统提出了更高的要求。

矿井提升机控制系统逐渐向提升工艺过程微机控制、提升行程控制、提升过程监视、安全回路以及完善故障监视系统方向发展。

早期国内矿井提升机以交流异步电动机拖动，继电器+接触器构成控制系统逻辑控制装置，以电动机-发电机组供电。

该矿井提升机控制系统的缺点是调速性能差、控制精度低、保护和故障监测系统不完善、可靠性不高、后期的维护成本大。

改进后的矿井提升机采用晶闸管装置，以动力制动、低频拖动模式完成调速、停车。

该矿井提升机控制系统的缺点是调速精度低、维护工作量大、安全系数不高。

随着智能控制技术、电力电子技术以及变频技术的不断发展，国内矿井提升机以PLC 控制器为核心，利用变频技术、智能仪表技术实现提升机四象限运行，速度控制精确、可靠，可通过HMI 人机界面直观监测矿井提升机运行状态以及运行行程，有较完备的故障监测及显示系统。

矿井提升机的主要动作有正向提升、正向下放、反向提升、反向下放四个，即往复运动。

以PLC 控制器+变频器的模式，对矿井提升机的运动进行控制，达到平滑调速、提高调速精度。

1 总体设计方案矿井提升机变频控制系统总体设计方案见图针对现有矿井提升机存在的调速精度低、故障率高等问题，提出基于变频控制的煤矿提升机控制系统。

以PLC 技术、变频技术为基础，设计矿井提升机变频控制系统方案。

给出该方案的总体设计、硬件设计以及软件设计，实现矿井提升机的平滑调速。

实践证明，该变频调速方案能够满足矿井提升机调速要求，控制精度高，故障发生率低。

1所示，由操作台、信号处理系统、PLC 控制单元、电动机单元、液压站单元以及提升装置六部分组成。

煤矿主风机变频电控系统节能改造方案一、概述煤矿巷道通风系统，在煤矿的安全生产中起到至关重要的作用，主通风机作为煤矿通风系统中的重要设备，通常采用直接启动、降压启动或者采用电力电子技术的交流电机软启动方式。

近年来，随着电力电子技术、大功率半导体技术以及计算技术的飞速发展，煤矿增产、降耗、提效被提到了重要的位置，设备节能改造势在必行。

变频调速技术以其优异的调速和启动性能，高效率、高功率因数、节电显著和应用范围广泛等诸多优点而被认为是最有发展前途的调速方式之一。

在煤矿巷道通风系统中，随着煤矿开采及掘进的不断延伸，巷道延长，矿井所需的风量不断增加，风机所用功率也将逐渐加大。

集结地交替，冷热的变化，所需的风量也不断调节，由此，煤矿原根据反风及开采后期运行工况所设计的通风机及拖动的电动机的功率，通常要比煤矿正常生产所需要的运行功率高。

存在以下问题：1、电能的严重浪费煤矿的服务年限大多在60年以上，投产初期到井田稳定开采一般在10年左右，这就意味着在这10年的时间里，主通风机一直处在较轻负载下运行。

在传统的技术条件下，由于电机的转速不可以调节，只能通过改变风机叶片或挡风板的角度进行风量调节。

因此造成能源浪费，增加生产成本。

2、启动困难，机械损伤严重主通风机若采用直接启动，启动时间长，启动电流大，对电动机的绝缘有着较大的威胁，严重时甚至烧坏电动机。

而电机在启动过程中所产生的机械冲击现象使风机产生较大的机械应力，会严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。

3、自动化程度低主通风机依靠人工调节风机叶片或挡风板角度调节风量，不具备风量的自动实时调节功能，自动化程度低，检测点少。

在故障状态下，不能及时和风机联动，将对矿井正常生产造成严重影响。

为了矿井的安全生产和降低生产成本，提升该煤矿的自动化水品，对主扇风机进行改造具有非常重要的意义。

根据用户现场情况及现代工业自控技术的发展趋势，系统配置方案为智能低压变频调速控制设备。

一、变频电控系统总体技术方案1、总体说明本电控系统符合下列文件的规定和基本要求：《煤矿安全规程》（最新版）。

《金属非金属地下矿山安全规程》（GB16424-1996）。

《煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范》（MT5021-1997）。

《直流传动矿井提升机电控设备第二部分晶闸管电控设备》（JB/T6754.2-93）《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》（GB/T13926-92）《低压配电设计规范》（GB50054-95）《电气设备的抗干扰特性基本测量方法》（GB4859-84）。

（89）中煤总生机字第128号文件规定的各项保护及后备保护功能。

现行国家电工委员会及其它标准。

进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准。

《3-110KV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）。

《电力装置的继电保护和自动装置的设计规范》（GB50062-92）。

《矿用一般型电气设备》（GB12173-90）。

1.1 变频器使用的标准Q/SJHKY 001-2010 HIVERT-Y系列中压变频器企业标准GB 156-2007 标准电压GB/T 1980-2005 标准频率GB/T 2423.10 电工电子产品基本环境试验规程振动（正弦）试验导则GB/T 2681 电工成套装置之中的导线颜色GB 2682 电工成套装置之中的指示灯和按钮的颜色GB/T 4588.1-1996 无金属化孔单、双面印制板技术条件GB/T 4588.2-1996 有金属化孔单、双面印制板技术条件GB 7678-1987 半导体自换相变流器GB 10233-88 电气传动控制设备基本试验方法GB 12668-90 交流电机半导机变频调速装置总技术条件GB/T 15139-94 电工设备结构总技术条件GB/ 13422-92 半导体电力变流器电气试验方法GB/T 14549-93 电能质量公用电网谐波IEE std 519-1992 电力系统谐波控制推荐实施GB/T 12668.4-2006 调速电气传动系统第四部分：一般要求交流电压1kV以上但不超过35kV的交流调速电气传动系统额定值的规定GB 3797-2005 电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备GB/T 2900.18-2008 电工术语低压电器（eqv IEC60050-441:1984)GB/T 3859.1-1993 半导体变流器基本要求的规定（eqv IEC60146-1-1:1991) GB/T 3859.2-1993 半导体变流器应用导则（eqv IEC60146-1-2:1991)GB/T 3859.3-1993 半导体变流器变压器和电抗器（eqvIEC60146-1-3:1991) GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）(eqv IEC60529:1989)GB/T 16935.1-2008 低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理，要求和试验(idt IEC60664-1:1992)IEC 60038:1983 IEC标准电压IEC 60050-151:2001 国际电工词汇第151章电和磁的器件IEC 60050-551:1999 国际电工词汇第551章电力电子学IEC 60076 电力变压器IEC 60721-3-1:1997 环境条件分类第3部分环境参数组及其严酷程度的分类分级贮存IEC 60721-3-2:1997 环境条件分类第3部分环境参数组及其严酷程度的分类分级运输IEC 60721-3-3:2008 环境条件分类第3部分环境参数组及其严酷性的分类分级在有气候防护场所固定使用IEC 61000-2-4:2002 电磁兼容性（EMC) 第2部分：环境第4章工业装置中对低频传导性于扰的兼容性等级IEC 61000-4-7:2002 电磁兼容性（EMC）第4部分：试验和测量技术第7章谐波和谐间波的测量和测量仪器通用指南用于供电系统和与其连接的设备IEC 61800-3:2004 调速电气传动系统第3部分：产品电磁兼容性标准及其特定的试验方法IEC 60757-1983 用颜色的标志代号IEC 导则106:1989 规定设备性能额定值的环境条件指南2、设计依据2.1 基本技术参数2.1.1 提升机型号：JKM-2.25*42.1.2滚筒直径：φ2.25M；钢丝绳最大静张力：210KN；减速比：11.2；最大速度：6.5m/s；加减速度：<0.75m/s2。

[摘要] 提升机是矿井的关键和重大安全设备之一，用于矿山的竖井、斜井的提升系统，用作提升矿物和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉。

在整个生产过程中，占有非常重要的地位，它不仅关系到矿井的正常安全生产和生产效率，而且直接影响上下井人员的生命财产安全。

矿用生产是24小时连续作业，即使短时间的停机维修也会给生产带来很大损失。

因此，设备的安全可靠运行就显的特别重要。

目前的电控系统存在着很多的不足，矿用提升机的技术改造要求迫在眉睫。

下面以彩霞山矿井提升机系统为改造对象试做探讨。

[关键字]提升机、提升机变频、变频、提升机变频调速一、原控制系统与改造后系统对比目前盛宝矿业彩霞山矿井提升机采用交流绕线式异步电动机转子串电阻调速方案，用交流接触器进行速度段切换。

目前提升机电控系统存在的不足：（1）挡位调节，调速不连续，运行中机械振动大，矿车冲击大，制动不安全；（2）启动及换挡时冲击电流大，启动电流一般是额定电流的2-3倍，有时会更大，如果加速快，甚至会引起总开关跳闸；（3）调速时大量的电能消耗在电阻上，不但浪费严重，也造成工作环境的恶劣，空间噪声大；（4）维修量大，不方便。

由于操作时交流接触器频繁动作，易造成触点及线圈的烧坏，转子更换碳刷频繁；（5）耽误生产。

矿井是连续24小时工作，生产量大，任务繁重，由于电控系统设计落后，制造工艺落后，即使是短时间的维修，也会给生产带来损失。

随着交流变频技术的发展和成熟，变频调速性能的优越性日益显现。

以变频器为核心的调速系统，在交流矿井提升机上也越来越多的被采用，彻底改变了沿袭几十年的交流绞车转子串电阻分级调速的模式，使提升机获得平稳、安全、可靠的运行状态。

避免严重的机械磨损，防止较大的机械冲击，减少机械部分维修的工作量，延长提升机械的使用寿命。

采用变频控制的提升机，基本上可以获得与直流电机相同的调速和制动性能。

控制系统、提升机数字行程控制等系统采用PLC和触摸屏实现控制、监视及人机通讯。

副井高压变频电控改造可行性报告(定稿)XX煤业有限公司关于副井高压变频电控改造的可行性报告副井提升是煤矿生产运输过程中的关键环节之一。

而XX煤矿副井提升机电控系统还使用着比较落后的交流绕线式电机转子串电阻调速控制。

在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，特别是在负载变动时恒加减速控制，经常会造成过放和过卷。

频繁的启动和制动工作过程，也会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗；转子串电阻调速控制电路复杂，接触器，电阻器，绕线电机电刷等容易损坏，影响煤矿安全生产，导致生产成本的增加。

电气传动技术至关重要，其性能的优劣和可靠性的高低，直接关系到矿井能否正常化安全生产运行问题。

XX煤矿为增加副井提升安全性能，考虑论证对电控系统进行了高压变频技术改造。

改造后可以有效增加副井绞车运行的安全系数，提高运行稳定性，改善绞车乘人舒适性，并且减少了电力消耗。

该技术在煤矿副井绞车上的应用，在全国煤炭系统中的也是比较先进的。

一、设备选用技术参数提升机型号：2JK-3×1.5卷筒尺寸：3000mm×1500mm提升速度：0-5.8m/s卷筒数量：2个钢丝绳型号：6V37-Φ32-1670减速箱型号：ZHLR-150传动比：20电机型号：JR158-8额定功率：380KW定子额定电压：6000V定子额定电流：48.13A转子额定电压：552V转子额定电流：414.2A额定转速：738r/min提升高度：361.5m二、原绞车电控系统运行中存在的问题：XX煤矿副井提升电控系统采用2001年天津民意电气设备有限公司的TKD-D2-3286PCG系列提升绞车电控系统，采用转子串联电阻调速和低频制动低速运行。

整个控制系统的性能差，属有级调速型，不能满足提升安全运行的需要。

启动电流和电阻切换调速电流冲击大，中高速运行振动大，低速转矩小，使用低频增加力矩输出，由于电控系统老化等原因，在加减速段和等速段的切换中出现失控区，低频制动投入慢或不投入，易造成减速段超速，从而引起紧急抱闸等现象，对减速箱、联轴节、电机和钢丝绳等产生机械冲击，对各种设备产生较大损伤。

山东省xx煤矿副井提升机电控变频改造技术要求xxxx年x月xx日山东省xx煤矿副井提升机电控变频改造技术要求山东省xx煤矿井副井提升绞车电控系统为PLC控制通过切换电阻进行调速的电控系统，考虑长远安全生产及节能要求，山东省xx 煤矿计划将此电控系统改造为变频调速控制系统。

一、总体要求1、原系统由高压开关柜、高压真空换向柜、PLC主控柜、动力制动柜、转子可控硅控制柜、电阻箱、微拖装置等组成。

改造采用全数字高压交流变频系统、网络化操作系统、监控系统。

原系统只保留微拖装置，在高压变频器完全故障时，可以通过控制原有的微拖装置实现低速稳定运行。

2、本要求适用于山东省xx煤矿副井提升机的招标工作，包括技术要求、质量保证、技术配合、售后服务、人员培训、安装调试和实验验收等方面的内容。

3、本技术要求提出的是最低限度要求，并未对一切细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范条文，供货方应保证提供一整套符合本技术要求的优质产品及相应的服务内容。

4、如果卖方没有以书面形式对本条件书的条文提出异议，则表示卖方提供的设备（或系统）完全符合本技术条件书的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对投标书的意见和同投标书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。

5、本技术要求所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

6、供货方应充分考虑和山东省xx煤矿现有其它系统能可靠的《矿用一般型电气设备》（GB12173-90）。

《外壳防护等级的分类》（GB4208-84）。

《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-1993）（2）、电控工作条件和电网条件①、环境条件：最高温度：+40℃；最低温度：-10℃；②、高压电源：两回路AC6KV 、50HZ中性点不接地，分别引自变电所不同母线段，一路工作，一路备用，故障后手动切换。

两路进线互为闭锁。

③、低压电源：提升机房交流～380／220V 50HZ低压电源为双回路供电，一路引自低压动力线网一回路，另一路引自低压动力线网二回路，一路工作，一路备用，故障后自动切换。