井下高壓變頻提升機(jī)改造

　　1、引言  

　　山東新汶礦務(wù)局協(xié)莊煤礦井下暗井550絞車，原老系統(tǒng)電網(wǎng)電壓為6kV，電機(jī)功率260 kW。原提升機(jī)的動力由繞線式電機(jī)提供，采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。  

　　將高壓四象限運(yùn)行、矢量控制、能量反饋型變頻技術(shù)、PLC提升機(jī)電控技術(shù)應(yīng)用在井下斜井提升機(jī)上，并滿足《煤礦安全規(guī)程》及《礦用一般型電氣設(shè)備》的要求，使設(shè)備達(dá)到各項(xiàng)安全保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定運(yùn)行，是礦井井下斜井提升機(jī)安全、可靠、高效提升的有效途徑。  

　　領(lǐng)取高壓變頻器礦用一般型KY認(rèn)證時(shí)，從國家煤炭防爆安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心獲悉，國內(nèi)外至今沒有應(yīng)用于我國煤礦井下提升機(jī)的高壓提升機(jī)變頻器，合康億盛在這個(gè)領(lǐng)域是開拓者。  

　　拆分的變頻器在井下重新安裝  

　　2、技術(shù)比較  

　　a、交流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式  

　　交流電機(jī)因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、壽命長、故障率低、維修方便、價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用，但交流單機(jī)、雙機(jī)拖動的提升系統(tǒng)以前采用繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方式，現(xiàn)已基本淘汰完，此調(diào)速方式存在的問題如下：  

　�。�1） 提升機(jī)在減速和爬行階段的速度控制性能差，經(jīng)常造成停車位置不準(zhǔn);  
　　（2） 提升機(jī)頻繁的起動、調(diào)速和制動，在轉(zhuǎn)子外電路所串電阻上產(chǎn)生相當(dāng)大的功耗;  
　�。�3） 電阻分級切換，實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速，設(shè)備運(yùn)行不平穩(wěn)，引起電氣及機(jī)械沖擊;  
　�。�4） 再生發(fā)電時(shí)，機(jī)械能回饋電網(wǎng)，造成電網(wǎng)功率因數(shù)低。尤其在供電饋線較長的應(yīng)用場合，會加大變壓器、供電線路等方面的投資;  
　�。�5） 低速時(shí)機(jī)械特性較軟，靜差率較大;  
　　（6） 起動過程和調(diào)速換擋過程中電流沖擊大，制動不安全不可靠，對再生能量處理不力，斜井提升機(jī)運(yùn)行中調(diào)速不連續(xù)，容易掉道，故障率高;  
　�。�7） 中高速運(yùn)行震動大，安全性較差;  
　�。�8） 接觸器頻繁投切，電弧燒傷觸點(diǎn)，影響接觸器的壽命，設(shè)備維修成本較高;  
　�。�9） 繞線電動機(jī)滑環(huán)存在的接觸不良問題，容易引起設(shè)備型事故;  
　�。�10）設(shè)備體積大，發(fā)熱嚴(yán)重使工作環(huán)境惡化（甚至使環(huán)境溫度高達(dá)60℃以上）;  
　�。�11）設(shè)備維護(hù)工作量大、維護(hù)費(fèi)用高，故障率高。礦用生產(chǎn)是24h連續(xù)作業(yè)，即使短時(shí)間的停機(jī)維修也會給生產(chǎn)帶來很大損失。  

　　b、高壓變頻調(diào)速方案  

　　為克服傳統(tǒng)交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，采用高壓變頻調(diào)速技術(shù)改造提升機(jī)。  

　　改造方案：根據(jù)現(xiàn)場工況，將老電控及電阻調(diào)速裝置全部拆除，更換新的電控系統(tǒng)，增加一套高壓變頻器。變頻器與PLC電控硬連接方案  

　　變頻器和PLC電控采用硬連接：電控把開關(guān)量正向起停、反向起停、緊急停機(jī)、模擬量頻率給定送給變頻器，可以控制變頻器運(yùn)行;變頻器把開關(guān)量運(yùn)行、故障、就緒、模擬量輸出電流、輸出頻率給電控系統(tǒng)，即可以正常工作。配合如下圖所示。  

　　變頻器與PLC電控硬連接  

[$page]　　3、技術(shù)改造總目標(biāo)：  

　　（1）提高主井提升機(jī)的效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的技術(shù)改造完成后，將現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子串電阻的轉(zhuǎn)差功率消型調(diào)速方式改為變頻變壓的轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速方式。在正常工況下，現(xiàn)有的大功率調(diào)速電阻群將不再使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的。  
　　（2）提高系統(tǒng)的運(yùn)用可靠性、安全性技術(shù)