高压变频器在里王庙煤矿主井上的应用

首先拆除原操作台，拆除原控制线缆以及各油泵的动力线缆。由于该提升机的制动闸是机械式的，如图6所示，所以保留原闸把手柄。
5.1 制动闸原理介绍
如图6所示，该制动系统利用杠杆原理移动刹车片来实现“松闸”和“抱闸”功能。当闸把手柄推到“松闸”位置，控制阀门打开油路，液压油从重锤液压油缸导入液压顶，液压顶上升，利用如图6所示的杠杆原理拉回刹车片实现松闸功能；反之，手柄拉到“抱闸”位置，实现抱闸功能。

图6 绞车制动闸截面图

图7 液压站油缸截面图

如图7所示，该液压站系统利用重锤的重力保持油缸压力。当重锤下降触到行程开关q1，制动油泵电机起动，向油缸加压，随着缸内液压油的增多，重锤上升至触动行程开关q2，制动油泵电机停止工作。
5.2 制动系统改造
由于以前没有改造过此种制动系统，需要根据重锤油缸的特性改造控制电路，如图8所示。

图8 制动系统电控系统部分改造图

图8中：q1、q2为重锤油缸的行程开关；
q₃为润滑油泵压力行程开关；
j11、j12为plc控制的继电器；
zj1、zj2为中间继电器分别控制制动油泵和润滑油泵；
j21为继电器，参与控制制动油泵。
司机在操作台人机界面选择起动制动油泵，此时操作台plc控制j11吸合。重锤下压行程开关q1，使q1闭合，这样j21吸合，所以中间继电器zj1得电吸合，制动油泵起动；在重锤上升过程中由于j21的自锁功能保持制动油泵一直运行，当重锤上升到行程开关q2位置使q2断开，这样j21断开，制动油泵工作停止。这样便实现了制动系统的恒压控制。
5.3 减速点
利用操作台plc强大的控制能力，通过设置适当的参数，变频器就可以实现自动化运行，极大地提高了提升机的运行效率。

图9 运行速度曲线

如图9所示，开机时低速爬行时间t1、减速信号动作后延时t2、中速运行时间t3、停机前爬行时间t4，都可以根据现场情况自由设置。这样司机除开车、停车外，不需要像工频运行时要根据减速点调节绞车运行档位。
由于该矿矿口轨道短并且有上沿弯道，如果矿车静止停到矿口，工人需要费力才能把矿车推到既定位置。鉴于此，我们更改参数缩短减速距离，即把t3时间缩短至8s，删除t4时间。由于变频器本身有15s的降频时间，这样矿车到矿口时，变频器还有25hz的频率，所以矿车在出矿口时就具备了一定能量的动能，刚好能自动停到既定位置，既省时又省力，得到了现场一致好评。

6 现场应用情况及运行效果
本系统利用该矿2010年元旦放假的时间一次性改造成功，到目前已经正常运行三个多月，没有出现任何故障。使用变频器后有以下优点：
（1）实现了低频低压的软起动和软停止，使运行更加平稳，机械冲击小，避免了掉道现象。
（2）启动及加速过程冲击电流小，加速过程中最大电流不超过1.3倍的额定电流，提升机在重载下从低速平稳无级平滑地升至最高速，没有大电流出现，减小了对电网的冲击。
（3）采用回馈制动技术，成功地解决了位能负载再生发电能量处理问题，保证了变频器的安全运行。
（4）节能效果显著。据实测，在低速段节能明显，一般可达到37%以上。

7 结束语
红卫矿业公司里王庙煤矿主井采用山东新风光电子科技发展有限公司生产的高压提升机变频器调速以后，调速精度高，噪声污染消失，减轻了工人的劳动强度，操作也方便，深受现场工人的欢迎。变频调速系统不仅大大提高了矿山交流提升系统的安全性和可靠性，确保了提升机高质量运行，实现了高转矩、高精度、宽调速范围驱动，而且也是交流提升机电控系统发展的方向，应用前景广阔。

作者简介
徐长海 男 技术支持工程师，供职于山东新风光电子科技发展有限公司。
李利生 男 工程师 供职于济宁市圣地电力设计院。

参考文献
[1] 李瑞来,何洪臣,韩文昭. 矿山提升机变频调速系统[j].变频器世界,2000(9).
[2] 王清灵,龚幼民. 现代矿井提升机电控系统[m].北京: 机械工业出版社,1996.
[3] 高压提升变频器用户手册. 山东新风光电子科技发展有限公司.

作 者：山东新风光电子科技发展有限公司 徐长海 孟 军 湖南省黑金时代集团里王庙煤矿 黄泽贵 济宁圣地电力设计院 李利生

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