卷揚機電控系統變頻技術改造

徐菲

摘 要在工業生產中，卷揚機是重要的設備類型，其中，電控系統變頻技術更是其關鍵，將直接對運行效果產生影響。在本文中，將就卷揚機電控系統變頻技術改造進行一定的研究。

【關鍵詞】卷揚機 電控系統 變頻技術改造

1 引言

我國某企業，之前所使用卷揚機系統通過改變正反轉的方式實現箕斗的下降以及上升操作，速度變化方面，則以異步電動機轉子電阻值變化方式實現，在實際應用當中存在機械特性較軟、動態速度變化平穩性不強、故障率較高以及運行效率低等問題。為了對企業安全、持續生產方面的需求進行滿足，該企業對該電控系統進行了改造。

2 改造后實現功能

2.1 能耗、直流制動

在徹底完成改造工作之后，能耗制動系統即能夠保持獨立運行，且能夠在實現獨立運行的同時配合能量回饋單元運行。在系統實際運行當中，當主令控制器將對應的命令發出之后，如果在松閘信號發出方面存在一定的滯后情況，變頻器則將施加直流制動轉矩給電機，保證在松開制動閘時，其不會因此下滑。在給出松閘信號之后，變頻器在對該信號獲得之后，則將對制動油泵開啟，在電機上施加一個直流制動轉矩，通過該轉矩施加方式的應用保證重車在運行當中不會發生下滑情況。當其停車在系統井筒的中間位置時，變頻器在運行的過程中在速度方面則將發生轉變，即以較為平滑的方式從開始的較高速度下降到一個較低的速度值，并在施加直流制動信號后停止卷揚機設備工作。當機械制動作用之后，系統將取出直流的制動信號，并同時進行監測，如果經過檢查發現抱閘已經處于打開的狀態，則將去除直流制動信號，在將啟動電壓對其施加后運行卷揚機。而當機械抱閘處在一個抱緊狀態當中時，其變頻器也將對其進行持續的檢測，當抱閘打開后，變頻器則將第一時間檢測情況，并施加直流制動信號將其傳輸給電機，保證重車不會因此出現下滑情況，并避免“遛鉤”情況的發生。

2.2 多段速運行

在改造完成后，可以分別設置不同速度段的頻率，通過該種方式的應用對系統在不同情況下運行的需求進行滿足。在設備實際運行過程當中，為了能夠最大程度降低設備在此過程當中受到的機械沖擊情況，在變頻器運行當中，無論其處于啟動狀態還是停止狀態都需要對保證加速度能夠一直具有較好的連續性，保證相關參數具有著較好的平滑性。在變頻器當中，設置有很多的速度段，分別對應6Hz、15Hz、25Hz、35Hz、50Hz運行頻率，以此系統在提升機運轉速度變化方面改變需求。主令控制器在運行過程中，當其運行在不同位置時，不同直流電壓將同其保持對應，通過對應頻率的設置控制速度，通過該種方式的應用對卷揚機的運行速度需求進行滿足。

2.3 自動減速、限速保護

在系統發出減速信號、變頻器對該信號完成接收后，減速程序則根據聯系設定要求對其提升速度進行降低。當箕斗運行到井筒底部、同箕斗運行距離20m位置即能夠自動減速。當其接近終點時，則將對減速信號發出，通過電鈴方式的應用對司機形成提醒，使其能夠減速。在獲得減速信號后，如果司機及時操縱減速處理，變頻器則會聯系實際操作狀態改變原有的運行速度。而在獲得信號后，如果控制器在接受信號的第一時間沒有發生動作，則將自動啟動自動減速程序，在按照設計要求的情況轉變低速運行，避免絞車過卷情況的發生。

2.4 連鎖開車功能

在卷揚機開車時，需要保證能夠發出正確信號。當信號發出、指示燈亮后，司機則可以松開手閘，前推主控臺操縱桿，通過該種方式的應用保證其能夠按照信號要求運行。在具體操作中，如果開車信號命令同操縱桿方向間存在差異，此時聯鎖功能將發揮、對司機操作不會相應，變頻器以及卷揚機都不會發出動作，以此避免司機誤操作情況的發生。可以說，該功能的實現，能夠有效保證卷揚機運行的安全性。

2.5 安全方面提升

在實際運行中，變頻器將以動態的方式對電動機運行速度進行改變，以此對電機的無極平滑調速以及軟啟動進行實現，并在動態、靜態方面實現電機轉速的調整。當電機平穩運行當中沒有出現轉差沖擊問題時，不僅將有效減少其在運行當中對于坡道的沖擊情況，且將有效延長機械系統的使用壽命。而在具體響應以及控制方面，系統也具有著較為迅速以及靈活的特征，在延長軸承使用壽命的情況下對于車間當中的物料消耗也是一種較好的節約。同時，同其余回路相比，該安全回路將始終保持獨立的狀態，通過PLC技術的應用在保證繼電器運行具有較好可靠性的同時對其運行的獨立性進行保證，不僅能夠互為安全冗余，且能夠更好的通過監視器的應用對其工作狀態進行監視。在該系統當中，其主要具有兩套安全回路，兩套分別由硬件以及軟件兩種方式實現。當系統在運行當中出現容器過卷或者故障保護情況時，則將及時停止提升機運行的基礎上避免事故發生惡化。同時，其也能夠對等速度段超速保護、低壓電源斷電故障保護、軸編碼器損壞保護以及減速段過速保護等功能進行實現。

3 結束語

電控系統是卷揚機運行當中的關鍵內容，將對生產的故障率、維護費用以及能耗等方面產生影響。在上文中，我們以某企業為例對卷揚機電控系統變頻技術改造進行了一定的研究，經過改造，有效提升了卷揚機運行當中的安全性以及穩定。在今后提升機變頻改造中，可以在現有基礎上對礦井提升機信號裝置進行增加。在該種情況下，每當井下不同段平臺口上下人員或對物資進行提升時，主控臺在接收到來自信號機發出的信號脈沖之后則會通過PLC程序的應用對開車信號進行自動檢測，卷揚機操作人員可立即推動操縱桿開車。

參考文獻

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作者單位

山東魯碧建材有限公司 山東省萊蕪市 271103