關(guān)于“能耗制動(dòng)”在絞車上的應(yīng)用

摘要：絞車在礦井下?lián)瘟诉\(yùn)輸材料、人員的任務(wù)，是進(jìn)行安全生產(chǎn)重要的設(shè)備。在技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，從以前使用的耗能大、精度低、調(diào)速范圍小、安全性差的使用狀況已經(jīng)得到了有效的改善，對于絞車在運(yùn)行的過程中所出現(xiàn)的狀況要進(jìn)行及時(shí)的分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：解決 能耗制動(dòng) 應(yīng)用

絞車在煤礦的作業(yè)中擔(dān)任了重要的運(yùn)輸任務(wù)，是保證生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要條件，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，要以滿足工作需要為前提，使用更加有效、安全的制動(dòng)方法，預(yù)防在絞車的運(yùn)行中出現(xiàn)絞車停止時(shí)，絞車的主電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，對傳動(dòng)軸所形成的沖量會(huì)對絞車造成不必要的損傷。

一、絞車的制動(dòng)特點(diǎn)

絞車通常制動(dòng)的方式有能耗制動(dòng)、機(jī)械制動(dòng)以及液壓制動(dòng)。通常情況下，小絞車采用機(jī)械制動(dòng)的方式居多。機(jī)械制動(dòng)存在著許多缺點(diǎn)，如制動(dòng)輪磨損快、平穩(wěn)性差、環(huán)境溫度高、污染環(huán)境、耗能大以及零配件的損耗嚴(yán)重。在任務(wù)提升時(shí)，會(huì)頻繁使用工作閘，導(dǎo)致零配件（如緩沖圈、聯(lián)軸器螺栓以及剎車帶）的壽命大大縮短。根據(jù)工作中的經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)出，絞車制動(dòng)輪每年需要至少更換2次，剎車帶每周換一次，緩沖圈3個(gè)班更換。由于需要經(jīng)常更換零配件，在工作中會(huì)花費(fèi)大量勞動(dòng)力和時(shí)間，在一定程度上影響了礦井的安全。此外，由于環(huán)境問題，加上剎車時(shí)的摩擦造成了很大的污染，長期影響到絞車司機(jī)的健康。要找到既可以滿足剎車要求，又可以節(jié)能省材的制動(dòng)方式。

二、能耗制動(dòng)的應(yīng)用及原理

使用能耗制動(dòng)擁有制動(dòng)平穩(wěn)、能耗少、沖擊小以及無污染，在針對電控部分進(jìn)行一次改革之后，可以確實(shí)解決使用機(jī)械式剎車所存在的問題。電機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要停車切除主電機(jī)三相交流電的同時(shí)，在定子繞組內(nèi)輸入直流電源，行程一個(gè)定子內(nèi)不旋轉(zhuǎn)的磁場，轉(zhuǎn)子在慣性的作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，切割恒定磁場，感應(yīng)電勢，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流。可根據(jù)左右定則來確定恒定磁場和轉(zhuǎn)子電流作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩方向相反，是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)在此時(shí)將儲(chǔ)存的重物的位能或動(dòng)能吸收之后轉(zhuǎn)化為電能，消耗在轉(zhuǎn)子電路中，成為能耗制動(dòng)。可以看出，將能耗制動(dòng)在絞車的減速、停車、下放以及提升中的應(yīng)用，能夠彌補(bǔ)使用機(jī)械閘制動(dòng)的不足。在提升斜面運(yùn)行的提升容器通過車廠的叉道需要減速時(shí)，使用能耗制動(dòng)就可以減輕機(jī)械制動(dòng)閘的工作量。但是在前期，由于下滑力和能耗制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相反，提升容器在兩個(gè)轉(zhuǎn)矩相等時(shí)處于靜止，此時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，在下滑力的作用下繼續(xù)下滑，在切割磁力線之后產(chǎn)生和下滑力完全相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，最終在斜面中達(dá)到平衡，平穩(wěn)下滑。使用電器調(diào)整，就可以得到適宜的速度。

綜上所述，使用能耗制動(dòng)可以有效的控制絞車的制動(dòng)?？梢酝ㄟ^以下兩種方法設(shè)計(jì)處切實(shí)可行的方法。

（1）在絞車中使用TKD-A型電控設(shè)備，絞車在減速停車之前投入自整角機(jī)以及磁放大器等由電子元件所組成的制動(dòng)裝置。使用這一裝置的缺點(diǎn)是前期的投資大；現(xiàn)場安裝和使用的過程中需要進(jìn)行大量的調(diào)試工作；對電工維護(hù)的水平有較高的要求。在實(shí)際使用中利弊懸殊大，通常不使用這一方法。

（2）對現(xiàn)有的控制線路重新設(shè)計(jì)，進(jìn)行改造，通過增加少量的電器元件，就可以投入使用。這一方案的初期投資、調(diào)試以及維護(hù)都有不錯(cuò)的效果。

通過現(xiàn)場大量的工作經(jīng)驗(yàn)以及調(diào)查表明：具有手動(dòng)控制器控制的速度的絞車，只要在控制器的本身和內(nèi)部調(diào)整電控回路，就能夠在絞車減速期間順利的使用能耗制動(dòng)。

調(diào)整轉(zhuǎn)速高低以及轉(zhuǎn)矩大小，有兩種方法。通過調(diào)節(jié)直流勵(lì)磁的電流大小，對整流變壓器的串聯(lián)電阻或二次測電壓高低進(jìn)行調(diào)整；通過轉(zhuǎn)子回路接觸器將轉(zhuǎn)子回路電阻切除，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。通常情況，通入定子的直流電流要保持在額定電流的范圍內(nèi)，可以兩相通入，也可以繞組并聯(lián)和另一組繞組穿后通入直流電。在通入電流的過程中，電流越大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)子的串聯(lián)電阻越大轉(zhuǎn)速越高。在對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)整制動(dòng)時(shí)，為保證制動(dòng)效果可以同時(shí)使用多種方法，絞車制動(dòng)的速度應(yīng)當(dāng)根據(jù)司機(jī)的操作習(xí)慣為原則。

三、機(jī)械制動(dòng)和能耗制動(dòng)的區(qū)別

根據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以得知，絞車的機(jī)械制動(dòng)每年所需要投入的資金約為1萬，而投資能耗制動(dòng)裝置僅需8000元，并且可以在半年內(nèi)回收成本。

四、注意事項(xiàng)

（1）雖然在絞車上使用能耗制動(dòng)擁有很大的優(yōu)點(diǎn)，但是需要注意的是在絞車安全回路中串入超速繼電器出點(diǎn)，防止能耗制動(dòng)的原件失效，導(dǎo)致絞車出現(xiàn)事故?？梢栽谥绷骰芈分写舆^流繼電器，通過使用流繼電器的觸電控制絞車的安全。

（2）絞車在投入能耗之中之后不可拆除機(jī)械工作閘，在能耗制動(dòng)一切正常的情況下可以少用或者不用，減少工作閘所受的負(fù)擔(dān)。

（3）要想保證絞車的安全制動(dòng)，使用好制動(dòng)裝置，就必須加強(qiáng)對于電工和司機(jī)的培訓(xùn)，要規(guī)范工作中不正確的操作習(xí)慣，確保正常使用能耗制動(dòng)，此外也要保證緊急制動(dòng)閘能夠正常使用。

（4）在現(xiàn)場進(jìn)行安裝時(shí)，要盡量避免控制系統(tǒng)的線路和變頻器的輸出電源的交叉，防止產(chǎn)生干擾，出現(xiàn)故障。

（5）在前級所安裝的饋電開關(guān)應(yīng)該使用抗干擾能力較強(qiáng)的開關(guān)和摘出阻容吸收裝置，不可以使用遙控和電子集成的開關(guān)，防止變頻器在啟動(dòng)的時(shí)候出現(xiàn)跳閘。

（6）進(jìn)行正常的維修，定時(shí)對電抗器和變頻器電源輸出和輸入接線端子進(jìn)行檢查，防止過熱燒毀，如周圍環(huán)境潮濕，要及時(shí)更換干燥劑，對于接觸器和繼電器接線端子也需要進(jìn)行定期檢查，安裝軸編碼器的時(shí)候要盡可能的避免損壞，保持可靠的接地，防止由于不良接地產(chǎn)生干擾。

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