淺談煤礦輔助提升設備的變頻改造

靳志勇

(山西蘭花科技創業股份有限公司唐安煤礦分公司,山西高平 048407)

淺談煤礦輔助提升設備的變頻改造

靳志勇

(山西蘭花科技創業股份有限公司唐安煤礦分公司,山西高平 048407)

煤礦輔助提升設備是煤礦的重要設備,在煤礦開采過程中起著不可忽視的作用。煤礦提升設備的安全性、可用性等對于礦井來說是非常重要的。在實際使用過程中,礦井提升設備的可靠性問題以及速度可調性是使用過程中需要解決的問題,本文通過介紹將提升設備進行變頻改造,從而使得提升設備的經濟性和安全性得到了很大提高,希望對相關人員有所借鑒。

煤礦 提升設備 變頻改造

在煤礦提升設備使用的過程中，面臨著兩個方面的問題。一是可靠性的問題，由于提升設備的長期大負荷運行，使得設備的元器件經常出現故障問題，造成設備的可用性、可靠性均不高。二是經濟性的問題，由于提升設備不能進行速度的調節，從而造成無論在什么負荷下，設備運行都在額定負荷，造成不必要的浪費。如果對提升設備進行變頻改造，這兩個問題將會迎刃而解。對于可靠性，由于設備的轉速可以進行調節，設備的負荷也可以根據實際需要通過調節轉速進行調節，從而降低設備發生故障的機率，提高設備運行可靠性。對于經濟性，由于設備進行變頻改造，在負荷需求較低時可以進行降低速度運行，電機速度降低，電機電流將下降，從而降低設備運行電能消耗，提高設備運行經濟性。

1 技術原理

為了在提升機運行過程中，能夠根據現場需要進行較快的參數修改和調整，從而使得提升機能夠較快的響應和有較為穩定的力矩輸出，開發出現場參數預制系統。通過該系統的觸摸屏界面可以對參數進行修改和調整。在提升機運行時，現場測點傳輸的數據被采集到系統的數據處理中心，通過PLC自動控制對采集的數據進行診斷和分析，在確定出提升機運行的實際參數和設置是否需要進行修改。

2 提升機變頻控制系統的組成

2.1 變頻器

變頻器是這個變頻控制系統的主要部件，通過變頻原理對電動機的轉速進行控制，使得提升設備的轉速變化，做到提升設備出力可調。

2.2 PLC

對于PLC，在選型方面要具備較強的計算功能，同時對于旋轉編碼器的信號可以多路接收。該PLC可以通過模擬量的輸出模塊提供2路模擬信號給液壓站，這個模擬量輸出模塊需要擴展1塊即可;為了實現遠程通信或者聯網，同樣需要Modem模塊擴展1塊。

2.3 安全保護環節

安全保護環節也是非常重要，因為在速度調節的過程中也可能發生等速過速或者低速過速的現象，如果安全保護環節做得不好，在提升設備運行過程中會有不同程度的故障發生。為了避免異常發生，PLC在傳輸信號時要保持獨立，避免同一參數的控制過程中出現兩個PLC都控制的現象。

2.4 檢測單元

檢測單元需要將設備的信號傳輸到控制中心，控制中心再根據這些傳輸來的信號對相關參數進行核實，如果發現參數異常，則需要進行修正。同時還存在信號轉換的過程，需要保護這些信號，通過內部控制進行保護，防止變頻器運行時發生故障。

2.5 可調閘

可調閘是為了避免事故發生而設置的，主要是需要緊急制動時起作用，在沒有緊急情況發生時，可調閘不工作，有緊急情況發生時才會工作。

2.6 顯示單元

顯示單元實時的設備的運行動態在人機界面上進行顯示，主要是為了防止提升設備工作過程中出現意外傷害和人為操作錯誤，同

時也極大的方便了人員的操作。

3 變頻技術在煤礦提升機中的應用

3.1 調速部分

煤礦提升機的變頻調速是通過變頻器將煤礦提升機電機的轉速進行調節，通過轉速的調節來適應煤礦的工作，通常煤礦提升機變頻改造相關參數的設置需要根據煤礦實際的開采情況和特性進行設定，不能一味的根據實際經驗而盲目對參數進行設定。

在PLC進行變頻器控制時要注意防止兩個PLC同時控制一臺電機的情況發生，要嚴格按照相關技術要求進行控制，防止發生嚴重的后果。

當異步電機速度檢測要用電流控制形式的編碼器，這是用為對于閉環控制同路來說，尤其是高水平的閉環控制同路來說，較高的動態上升率很重要。

3.2 控制部分

控制部分主要包括可編程控制器、隔離變、人機界面、UPS、控制柜、操作臺、繼電器等部分。人機界面采用觸摸屏，在觸摸屏上會顯示出運行時間、打點信號、總提升鉤數以及本班的提升鉤數、絞車位置、絞車速度等等。其中絞車位置采用數字、模擬、圖形、曲線等各種形式進行顯示，絞車速度采用數字、模擬、圖形、曲線等進行顯示。同時該控制系統還需要具備故障診斷、故障、維護等信息的儲存和打印功能。該系統需要根據煤礦實際的現場參數情況進行相應的參數設置和調整。

3.3 保護部分

在進行煤礦提升設備的變頻改造時，要根據現場的實際情況進行改造，包括年產量、地質條件、開拓開采系統、通風方式、瓦斯等級、裝備水平、安全生產狀態及現有環境安全監測裝備情況等等進行都需要根據礦井的實際情況進行相關的統籌考慮。

4 結語

提升機的變頻改造大大提升了設備的運行可靠性，同時也大大提升了設備的運行經濟性，通過變頻改造可以極大的節約設備的運行成本和維護成本，同時提高了設備運行的自動化水平，在設備的使用方面有著重大的意義。希望本文能夠對相關人員有一定的參考價值和借鑒意義。

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靳志勇(1979一),男,山西高平人,中專,機電隊長,主要從事煤礦機電設備管理以及檢修工作。