主提升機全載全速及全載半速電控系統改造

王忠敏

（黑龍江龍煤集團鶴崗分公司 技術中心，黑龍江 鶴崗154100）

1 問題的提出及改造原因

龍煤集團鶴崗分公司煤礦新井主提提升機原主回路由于可控硅元件較多，設備老化，故障率高，且無法采用刀閘式進行全載全速和全載半速的切換功能，因此進行電控系統的改造。

2 原主回路供電系統原理

煤礦新井主提提升機的電控系統原來是由4個整流柜，1個調節柜，1個磁場柜組成（見圖1），由1＃變壓器給1＃、3＃整流柜供電，由2＃變壓器給2＃、4＃整流柜供電，1＃、2＃整流柜串聯，3＃、4＃整流柜串聯，最后2＃、4＃整流柜并聯后至主電機，1＃、3＃整流柜分至1＃、2＃電抗器，經1＃、2＃快開后，到分流器至主電機，磁場柜供電機磁場，形成完整的主回路系統。

3 改造后全載全速、全載半速供電系統原理及切換方法

經改造，成為有4個整流柜，1個調節柜，1個磁場柜，增加2個轉切柜，組成的ASCS電控系統（見圖2），這套帶有2個轉切柜的ASCS電控系統，可控硅更加可靠，整流柜脈沖觸發板實現雙路觸發，一套使用，一套備用。具有較強的自診斷能力，能實現四象限運行，出現負力可自動投入發電反饋制動，提高系統安全性，提高運輸能力。它的獨特優勢是具有極其方便的刀閘式切換提升機全載全速和全載半速功能。

此全數字調速系統主要由全數字調速裝置和可控硅整流裝置組成。全數字調速系統可以配制成6脈動、串聯12脈動或并聯12脈動的形式。對于串聯12脈動，當一組可控硅裝置發生故障情況下，可以切換為6脈動全載半速運行。對于并聯12脈動，當一組可控硅裝置發生故障情況下，可以切換為6脈動半載全速運行。

圖1 改造前新井主提主回路供電系統

圖2 改造后新井主提主回路電控系統

此切換功能由手柄式刀閘控制全載全速和全載半速切換，具體使用情況是在1＃和2＃整流柜之間安裝1＃轉切柜，在3＃和4＃整流柜之間安裝2＃轉切柜，在1＃轉切柜內設K1、K2、K3三個刀閘，在2＃轉切柜內設K4、K5、K6三個刀閘，利用K1、K2、K3、K4、K5、K6刀閘的不同的合分閘位置，從而實現全載全速和全載半速功能的切換。刀閘具體執行全載全速和執行全載半速的工作方式：

4 提升機的操作控制系統

采用可編程序控制器PLC來完成，以確保提升機的安全運行。可編程控制器由電源模塊、CPU模塊、通訊模塊、高速計數模塊、數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊等組成。操作控制系統有如下功能：

1）具有檢修、驗繩、手動、半自動、全自動操作方式。

2）根據提升種類進行最高速度限制。

3）提升機工藝控制與必要的閉鎖。

4）安全回路由兩套PLC控制軟件及部分外部硬件組成，當緊急情況時可實現提升機低速應急開車功能。

5）安全制動過程實現恒減速控制，使安全制動過程的減速度不受提升、下放、載荷大小影響，在給定范圍內保持恒定，并且不超過防滑極限減速度，確保提升機安全運行。

6）具有提升位置閉環控制功能，準確停車。

7）具有完善的保護功能，如：超速、過卷、鋼繩滑動、閘瓦磨損、彈簧疲勞、過流、過壓、變流裝置故障等保護。

8）測速機與編碼器之間相互監視互為備份，確保速度、深度指示及控制萬無一失。

9）啟動過程中，制動器油壓與電機電流進行合理配合，避免提升容器沖頂或提升容器下墜。

5 結語

通過系統的技術改造，該系統原計劃4個月試運行，系統進入穩定期，實際上不足2個月已進入穩定期，第3個月便開始承擔全礦井的提升任務，充分說明了該系統的優越性。

該系統具有可靠性高、保護完善，故障率低，維護量小、操作簡便，抗干擾能力強，故障查找快捷等特點。在性能價格比、維護使用、可靠性等方面較之經濟的電控系統具有明顯的優越性。

打造數字化礦井是鶴礦集團公司發展的需要，本文所論述的內容正是數字化電控系統整流調速系統的內容，詳細論述了手柄式刀閘操作方法實現提升機全載全速、全載半速功能的原理，新井主提的主回路供電系統原理，全數字電控整流調速系統的功能，這些都是打造數字化礦井的重要技術，是實現提升機安全與可靠運行的需要，并已實際應用于峻德煤礦立井提升工作中，保證了礦井提升的安全生產，取得了良好的經濟效益。

〔1〕電氣傳動自動控制原理與設計，北京：北京工業大學出版社.

〔2〕電力拖動自動控制系統（第2版），北京：機械工業出版社.