浅谈变频调速技术在矿用提升绞车中的应用

变频技术在煤矿提升机中的应用煤矿提升机是在复杂而又繁重的环境下工作的设备，也是矿井中主力设备，它的稳定可靠安全运行关系重大，传统的提升机中使用的调速系统，存在安全性差、不稳定性和效率低等问题。

随着电力电子和微电子技术的发展，变频技术作为一种越来越成熟的调速技术，加上其自身启动电压稳定、功率因素高等强大优势，对煤矿提升机运行状态的改善作用十分明显。

标签：变频技术；安全性；提高效率1 传统提升机的局限通过改变转子串电阻来改变回路电流，从而改变电机转速是传统提升机的调速方法。

这种提升机在过去生产实践中有着它的优势，比如重量轻、维修方便、造价低。

但是随着变频技术的发展，这些优势已显得微不足道[1]。

提升机外围设备的不断升级改造，传统提升机对于生产的滞后作用就越发明显。

具体体现在以下几点：第一，传统提升机在运行过程中，爬行阶段、加减速阶段的调速不够到位，致使故障频发；第二，提升机在频繁的启动、制动过程中，转子串电阻上产生很大的无用功耗，既损伤了电子器件，又严重浪费能源；第三，提升机在低速状态下工作时，由于机械性能不足，会产生很大的静差率；第四，相对于现在更加先进的矿井操作设备，大体积的传统控制系统已经不能适应新的环境。

这些大体积的老设备长期在深井下工作，存在着散热不良的问题，安全性堪忧。

2 变频调速技术简介及其工作特点2.1 变频调速技术简介通过改变工作频率间接调速的技术，我们称之为变频调速技术。

为了符合传动转速转矩的硬性要求，保证系统在动静态都能稳定工作，还需要许多外围控制电路。

降低变频器对其他设备的影响和拓展变频器多领域的应用是如今变频器的研究的方向之一。

总的来说，变频调速技术综合电力电子、电气控制理论、传动自动化和微机控制等多项前沿技术。

根据目前市场发展趋势判断，变频调速技术已经成为调速领域的主体，并有逐步扩大市场的趋势。

[2]2.2 变频调速优于其他技术的表现2.2.1 启动平稳。

实际矿井设备都是工作在极端恶劣的环境下，这就需要电气设备有着更加强大的性能。

提升绞车变频调速改造及效果分析摘要煤矿在用的提升绞车多数采用绕线电机转子回路串电阻调速，存在调速不匀，发热，能耗大，故障多等缺点。

变频调速可以实现提升绞车的无级调速控制，具有自动控制，消除电阻器发热，降低能耗，故障少，维护方便等优点。

本文叙述煤矿提升绞车变频调速的改造及应用效果。

关键词煤矿；提升绞车；变频调速；改造；节能；效果0引言煤矿提升绞车担负着斜井或立井的提升运输任务，是提升煤炭、矸石、材料及运送人员的关键设备。

煤矿在用的提升中，多数是采用绕线式电机转子回路串电阻调速，是能耗较大的设备。

变频调速的普遍应用，为煤矿提升绞车的调速改造，开辟了节能新途径。

在较少的投资改造后，能够实现无级调速，降低能耗，故障少，维护方便等良好效果，具有广泛的应用前景。

1 提升绞车串电阻调速的缺点1.1有极调速，变速冲击大提升绞车串电阻调速，在加速或减速过程，其速度呈阶梯式跃变，变速冲击大，对提升钢丝绳，提升容器及连接装置等都产生较大的冲击力，也容易造成提升容器脱轨掉道。

在提升运送人员时，其调速不匀称，让乘坐人员感觉不舒服。

变速冲击也给矿井提升安全带来隐患。

1.2电阻器易发热，能耗大提升绞车串电阻调速，在低速运行阶段，其能耗在转子回路的电阻器上消耗，电阻器易发热，造成了严重的能源浪费。

当下放重物时，电机处于发电状态，由于没有能量处理环节，大量的电能消耗在转子电阻上，据测定，约有30%的能量消耗在电阻器上，造成浪费。

同时也影响电阻器及电机的使用寿命。

1.3启动电流大，力矩小绕线式电机的启动电流达额定电流的2~3倍，给电网造成冲击，特别是较大功率的提升机更为明显。

启动力矩小，带负荷能力差。

在低速和爬行阶段。

需要依靠制动闸配合进行速度控制，速度控制性能较差。

1.4控制系统复杂，故障多提升绞车采用串电阻调速，其电控系统复杂，电器元件多，因频繁的调速切换过程中，很容易使接触器、电阻器、电机电刷等电器元件出现故障、失灵或损坏。

FORUM 论坛工艺44 /矿业装备 MINING EQUIPMENT矿井提升机中变频调速技术的应用□ 宋　民　大同煤矿集团忻州同舟煤业有限公司随着科技的进步和时代的发展，变频器技术及性能也逐渐成熟完善，并广泛应用的各领域的实际发展中。

尤其是对于我国煤矿企业，煤矿的主要工作流程就是采运为主，如何进一步提升煤矿采煤运煤效率是煤矿工作的关键。

变频技术在矿井设备中的广泛应用，煤矿设备的安全高效是保障正常生产的前提，煤矿安全高效生产是当前煤矿需要迫切解决的问题。

1　矿井提升的相关概况随着我国经济的发展，带来能源经济和技术的长足进步。

尤其是对于我国煤矿企业来讲，煤矿企业更需要进一步提升自身的施工技术和施工设备才能进一步提升自身的经济效益，因此提升矿井中的提升机技术是具有一定现实意义的。

矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动。

按提升钢丝绳的工作原理分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。

缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种，钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。

单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。

双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，运转时一个容器上升，另一个容器下降。

缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万t 以下、井深小于400 m 的矿井中。

摩擦式矿井提升机的提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。

提升绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。

摩擦式矿井提升机根据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机（机房设在井筒顶部塔架上）和落地摩擦式矿井提升机（机房直接设在地面上）两种。

按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。

后者的优点是可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮，从而机组尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。

年产120万t 以上、井深小于2 100 m 的竖井大多采用这种提升机。

变频调速控制技术在矿业提升机中的应用□ 罗 丹 大同煤矿集团忻州窑矿机电科 山西大同 0370211 矿业提升机变频调速控制技术的概述矿井提升机主要是在矿井内完成矿石、人员、材料、废料及设备的运输，由于运输物的特殊性以及矿井内环境的恶劣性，所以对提升机的精确度、调速性能、制动方位以及运行的转向有着严格的要求。

传统提升机调速的技术所需要的设备体积较大，并且投入资金和能耗量较大，并且在使用过程中，传统调速技术的运行状态较为不稳定，容易引起调控设备故障，严重影响提升机的使用寿命。

变频调控技术采用了智能化和数字化的系统，利用电动机输入频率来改善电机的转动速度，从而提高提升机的调节精度和调速的范围。

变频调控技术优化了提升机的性能，减少了能耗，实现了低碳生产的方式，同时变频调速技术也可以增强矿井生产的安全性，减少矿井运输过程中事故发生的概率。

目前变频调速技术由于其电路简单、操作灵活放便、安全性能高、经济效益好等特点，在矿井生产中已经被广泛的应用。

2 矿井提升机变频调速控制技术的原理2.1 变频调速设计基本原理依据元提升机的转速计算公式对变频调速的同步转速n1、定子电源频率∫1、磁极对数p等提升机是矿业企业生产过程中必不可少的设备，但是随着经济的发展和科技的进步，传统提升机调速技术的弊端不断暴露，变频调速控制技术已经被矿业企业广泛的应用，变频调速技术不仅可以提升矿井的生产效率，也提高了提升机的使用寿命。

本文介绍了矿业提升机变频调速控制技术的概述和相关原理，也分析了变频调速控制技术在应用的要点，对变频调速控制系统在提升机中的应用情况进行了详细的阐述。

进行分析计算，其公式为n1=60∫1p，由于异步转速n与同步转速n1存在等量关系等式，因此：n=n1(1－s)=60∫1(1－s)/p。

通过公式运用对比分析的方法，分析异步电机转速的实施效果，来确定最有效率的异步电机速率。

变频调控的相关标准是通过三相交流电机中的频率、电子、电机转速的模式的变更所确定，从而不断的提升电源频率对电机转速操作的影响，确定提升机综合调速控制模式的最佳标准。