變頻調速技術在煤礦提升機中的應用

李海龍

（汾西礦業高陽煤礦，山西孝義032300）

引言

煤礦安全問題是當下我國最關注的熱點問題之一，煤礦的安全關乎著礦工們的人身安全，承載著許多家庭的希望，一旦發生煤礦事故，多少家庭會遭到破裂，因此，必須重視煤礦的安全建設，提升機是煤礦中最基礎的設備，是煤礦運輸的紐帶，提升機的安全運用對煤礦安全有著重要作用。

1 礦井提升機的分類

1.1 按照實際用途進行劃分

礦井提升機分為很多種，按照其實際用途來劃分，主要可以分為兩種。其一為主井提升機，主井提升機在煤炭開采中扮演著運輸者的角色，通過主井提升機將煤炭運輸至地面，在運輸過程中，根據運輸量的不同，會使用不同的提升容器，一般來說，當一座煤礦的年生產量大于或等于30萬t時，使用箕斗作為主井提升機的容器，當一座煤礦的年生產量達不到30萬t時，罐籠、串車等容器取代了箕斗，成為主井提升機的主要容器。其二為副井提升機，副井提升機與主井提升機的功能是一樣的，都用來運輸，但其所運輸的東西是有差別的，主井提升機主要用來運輸煤炭，副井提升機則主要用來運輸廢料、工作人員以及工作設備等，罐籠和串車是副井提升機運輸時最主要的容器。

1.2 根據提升類型進行劃分

礦井提升機按照提升類型來劃分，可劃分為單繩纏繞式提升機和多繩摩擦式提升機兩種類型。單繩纏繞式提升機以主軸、卷軸、調繩離合器等作為其主要部件。在我國，絕大多數煤礦中的單繩纏繞式提升機使用的都是等直徑圓柱形滾筒，是我國煤礦中應用最為廣泛的技術，然而在許多落后老舊的礦場中，使用的還是最陳舊的變直徑圓柱形滾筒，這種提升方式對于較深的礦井是不太適合的。多繩摩擦式提升機最早出現于1938年一家瑞典公司的煤礦當中，多繩摩擦式提升機較單繩纏繞式提升機來說，其使用的鋼絲繩直徑更小，主導輪的直徑也更小，從而使得提升機重量得到減輕，同時，耗電量也有所減少，多繩摩擦式提升機更加的靈活輕巧，而且價格較為便宜，可以較好地應用于較深的礦井提升工作當中。

1.3 按照井筒傾斜角進行劃分

此種劃分方式適用于多繩纏繞式提升機，多繩纏繞式提升機按照其井筒傾斜角的不同，可以劃分為立井提升機和斜井提升機兩種，在兩種提升機所使用的容器方面來說，立井提升機使用的主要提升容器是罐車和箕斗，立井提升機在進行提升工作時，一般都處于直上直下的垂直狀態。斜井提升機在進行提升工作時，所使用的提升容器主要是箕斗和串車，而箕斗和串車的使用則有其不同的應用條件，井筒傾斜角小于25°，這時就要使用串車作為容器，來進行運輸，當井筒的傾斜角度處于25°～35°之間，這時候就要采用箕斗作為主要的提升容器。

1.4 按照拖動方式進行劃分

按照拖動方式對煤礦提升機進行劃分，此種劃分方式十分簡單，可以劃分為交流拖動提升機和直流拖動提升機兩種，以電力為劃分標準，使用交流電的提升機則為交流拖動提升機，使用直流電的提升機則為直流拖動提升機。

2 變頻調速技術的發展變化過程

2.1 電力電子器件的發展

電力電子器件，對于變頻調速技術來說是至關重要的，電力電子器件是變頻器中最關鍵的器件，其功能的好壞對變頻器性能的好壞有著決定性的影響，在變頻調速技術的發展初期，變頻器中所使用的電力電子器件是晶閘管，晶閘管是一種半控制性的電力電子器件，在使用時，無法自行控制開關，極不方便，隨著科技的不斷進步和發展，晶閘管這種半控制性的電力電子器件逐漸被全控制性的電力電子器件所取代，全控制性的電力電子器件性能得到了有效提高，使用起來也更加方便。

2.2 線路構造的改變

隨著科學技術的發展，變頻裝置中的線路構造也發生了重要改變。變頻器需要以連接線路作為媒介，將各種元件進行串聯，在早期的變頻器線路構造中，有許多的數字電路和集成塊，體積較大，應用起來也非常不方便，隨著技術水平的不斷更新和發展，大規模的數字集成電路產生了，這種數字集成電路的產生和應用，使得線路構造得到了有效優化，縮小了變頻器的體積，使變頻器的性能得到了提高。

2.3 計算機的應用

將計算機應用于變頻器中，使變頻器做到真正的智能化，能夠及時的進行自我監控，出現問題時能夠及時的進行自我診斷，計算機的應用可以對變頻器中的某些模塊進行取代，使變頻器的運轉更加高效，有效促進了變頻調速技術的發展。

3 直流制動方式在煤礦提升機中的應用

煤礦的深度在很大程度上影響著煤礦提升機的速度，當礦井的深度較大時，礦井提升機慣性滑行時的減速度會隨著煤礦的深度而不斷減小，從而使工作效率得不到有效保證，變頻調速技術把直流制動的方法帶到煤礦提升機當中，能夠使煤礦提升機的速度得到有效控制，使其不會因為深度的原因降低提升機的效率，直流制動的方法能夠有效地對提升機進行制動，在必要的情況下還能對提升機進行緊急制動，不僅提高了工作效率，還能保證工作安全[1]。

4 變頻調速技術在煤礦提升機中的應用效果

將變頻調速技術應用于煤礦提升機中，對煤礦提升機的發展來說，是一項重大進步[2]。煤礦提升機在使用時，最重要的就是要保證其安全性，在提升運輸的過程中，保證提升速度的平穩，變調調頻技術能夠使煤礦提升機在運作時形成S形速遞曲線，這種運行方式能夠使煤礦提升機得到最大限度的平穩運行，變頻調速技術能夠科學有效的對提升機進行控制，控制其開關和速度等多種方面，使提升機應用起來更加便捷，同時還能保證提升機的工作安全[3]。

[1]鄭文杰，葉志強.變頻調速技術在礦井提升機上的應用研究[J].技術與市場，2015（7）：160；162.

[2]張魯，孔祥生，吳印虎，等.變頻調速技術在副斜井提升機上的應用[J].中國高新技術企業（中旬刊），2015（8）：161-162.

[3]王廣卿.變頻調速技術在提升機電控系統中的應用[J].技術與市場，2015（9）：88；91.