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变频调速技术在煤矿提升机控制系统的应用

时间:2022-05-18 17:29:15来源:兖矿集团设计研究院 李剑峰

导语:​本文介绍了济宁市范围内 8 个不同类型煤矿应用变频调速控制技术改造矿井提升机的经验。这些煤矿的提升能力、提升机型号、采用的变频装置和改造方式各不相同,在改造的基础上进一步完善的措施也各有特点。

  1 引言

  位于济宁市范围内的大小煤矿,针对矿井立井提升机原先在运行实践中发现的问题进行深入的分析研究,在相关单位的帮助下成功地采取变频调速技术进行改造和完善,有效保障矿井提升机的安全运行。

  2 提升机变频调速控制系统的研究与应用

  我国很多煤矿主提升机仍在使用绕线电动机串电阻进行起动和调速,控制方式多为TKD型电控系统。根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局安监总煤装[2008]49号文对TKD型提升机电控系统淘汰的要求,位于济宁市微山县的山东省微山湖矿业集团有限公司崔庄煤矿对矿井提升机控制系统进行变频升级。

  2.1原有提升机电控系统的不足

  调速不连续,起动时对电网冲击大;启动电流为额定电流2~3倍甚至更大,如果加速快就会引起总开关跳闸;调速时大量电能消耗在电阻上,不但浪费严重也造成工作环境恶劣,空间噪声大;维修量大。由于有高压换向器和调速电阻,特别是高压换向器触点和线圈更换量大, 而且使用高压换向器的提升机越来越少,配件购买越来越困难; 该矿主提升机速度为8. 4m/s, 运行速度较高造成井筒装备、提升容器特别是滚动罐耳的维护量和消耗量很大。

  2.2变频升级改造的必要性

  以变频器为核心的调速系统越来越多被用在交流矿井提升机上,彻底改变交流提升机转子串电阻分级调速的模式,使提升机获得平稳、安全、可靠的运行状态;避免严重的机械磨损,防止较大的机械冲击和电动机起动对电网的冲击,减少机械部分维修的工作量,延长提升机械的使用寿命,采用变频控制的提升机基本上可以获得与直流电动机相同的调速和制动性能;控制系统、提升机数字行程控制等系统采用PLC控制、监视及人机通讯,确保提升机电控系统具备先进性、可靠性、经济性、精确性、兼容性、高效性等功能特点;通过原控制系统与改造后系统对比可知,系统变频升级非常必要。

  2.3控制系统变频升级的总体技术方案

  为满足生产和提升系统的可靠性,系统改造保留原有的电阻调速系统,让变频调速系统与原调速系统并存,原系统作为备用,随时可以切换;在速度方面,主提升机拟采用6.6m/s(根据《煤矿电工手册》第三分册表1-1-1, 2JK-2.5/11.5提升机速度为8.2m/s、6.6m/s、5.5m/s 三种);提升量的控制方面,该矿的主提升机现速度下每钩提升时间77s左右,改造后通过对变频器起动和减速的坡度控制,采用6 .6m/s也可达到同样提升时间的提升量不变。

  2.4控制系统变频升级前后的经济技术比较

  ①技术性能。原系统电阻调速属有级调速,调速精度低、爬行速度不易控制。重物下放操作时全凭司机的经验和感觉,很难准确控制,对提升机等相关机械设备在运行和停止过程中冲击较大。变频调速属无级调速、闭环控制,调速范围大、调速精度高、爬行速度易控制,重物下放时易操作,安全性能好,对提升机等相关机械设备运行和停止过程中冲击较小。

  ②间接效果。变频系统无需原电控调速用的交流接触器及调速电阻,提高系统可靠性,噪音及室温降低,改善工作环境;调速连续方便,调节连续平滑;实现低频低压软起动和软停止,运行更加平稳,机械冲击小;起动及加速过程冲击电流小,提升机在重载下从低速平稳无级平滑升至最高速,没有大电流出现,减小对电网的冲击;采用回馈制动技术,成功解决负载在快速减速或急停时的再生发电能量处理问题,保证变频器的安全运行;采用变频控制后可采用原绕线式电动机,不需作任何改动。

  ③节电性能。串电阻调速时大量能量通过电阻消耗, 产生大量的无用热量散发掉。四象限变频调速装置在减速和重物下放操作时,能自动将电动机的再生能量反馈至供电电网,实现再生反馈制动,节电效果明显。

  ④提升机保护。变频调速装置本身具有过压、欠压、过流、过负荷、缺相、超温等保护,同时可选配数字式深度监视器,实现提升机过卷、过速、减速、限速等重要保护的双线制保护功能,满足安全规程要求。

  ⑤系统维护。煤矿提升机变频调速装置加PLC及上位机控制,技术先进、制造工艺严格,属于逻辑控制,动作接点很少,基本属于免维护产品。

  3 交流变频电控装置在煤矿立井提升机应用

  位于济宁市微山县的枣庄矿业(集团)公司高庄煤矿和中国矿业大学信电工程学院通过对交流变频电控装置在提升机应用的原理、组成、配置分析,在多方调研的基础上,利用KTDK-PC-BPG型矿井提升机交流变频电控对该矿井原先的TKD电控系统进行技术改造,并且取得圆满成功,为老式提升机电控装置的改造提供了范例。

  3.1提升机交流变频工作原理

  矿井提升机在运行时,负载为恒转矩。提升机加速、减速的过程中,为了缩短过渡过程,在电动机强度和电动机温升等条件允许的条件下,采用矢量控制的方式,让电动机产生足够大的加速度或制动转矩, 即可使电动机保持输出恒定的最大力矩。当提升机上提时,主控制台上2 台PLC(主控机和监控机)给变频器发出加速、等速、变速、减速、爬行、停车的指令,变频器按照PLC发出的指令工作,输出不同频率的电压供给提升机电动机,电动机做加速、等速、减速和停转等工作, 实现提升机几个阶段的运行。同时,为了保证不同状态下电动机有足够大的力矩,变频器根据现场的负荷进行计算,预先输入工作参数和电动机匹配。在提升机下降或者减速的过程中,电动机以发电状态运行,其产生的三相交流电经过逆变部分全桥PWM整流, 使变频器内部中间的直流环节直流电压升高。当直流电压达到使制动单元打开的状态时,再生制动单元功率开关管导通,电流流过制动电阻。由制动电阻将再生能量转换成热能消耗掉。提升机制动电阻和变频器共同作用,完成电动机的下放制动过程。提升机在上提、下放中的行程与速度测量是由编码器来完成的。为了实现测量的准确性和安全性,在电动机高速轴和滚筒低速轴各安装1个通过PLC的D/A转换模块,将脉冲转换成数字量时进行比较,以保证编码器的测量准确性。

  3.2交流变频电控装置系统配置

  PLC选用三菱公司FX2N- 32MT和FX2N- 64MT,用于完成提升机按照行程原则进行双线式安全保护回路的控制。编码器选用TRD-J系列1000p/r,用于采集行程和速度参考量,供主控台使用。变频器选用西门子6SE7033- 7EG60型成套产品,将50Hz工频电源变成0~50Hz连续可调的变频电源供给电动机。制动电阻的作用是当提升机反向作发电运行时消耗反馈电能。

  3.3变频器容量的选择计算

  他们认为提升机为大惯性负载启动类,所以提升机电控变频器的容量应当按照以下公式来选择:PCN≥K· n W(TL+GD 2 ·n W/ 375 th)/ 9550 η·cosψ。式中:GD 2 ·=GD1/J2,为换算到电动机轴上的总飞轮矩(Nm2);TL 为负载转矩(Nm2);η为电动机的效率,通常为0.85; cosψ为电动机的功率因数,通常约为0.75。

  4 矿用提升机变频调速控制的特殊功能

  位于济宁市邹城市的兖州矿业(集团)公司南屯煤矿通过对矿用提升机变频调速控制的研究,使其特殊功能得到正常应用,取得了良好的效果。

  4.1特殊功能

  ①直流制动的作用。提升机配用变频器,直流制动功能对系统的安全运行起到重要作用。当重车需要在立井井筒中间停车时,变频器由高速平滑地下降到低速,随之施加1个直流制动信号使提升机停止运行,机械制动起作用后方可去掉直流制动信号,使得重车靠机械抱闸的作用停在井筒中间。启动的时候,先对电动机施加1个直流制动信号,当检测到机械抱闸打开时方可以去掉直流制动信号,然后再加上启动电压,提升机转动。机械抱闸抱紧状态一直在变频器的检测下,一旦机械抱闸打开,马上给电动机施加直流制动信号,确保重车不下滑,绝对避免“溜勾”现象。

  ②S形速度曲线。为了尽量减小运行的机械冲击,在变频器起动与停止的过程中最好做到加速度是连续的,

  运行和速度曲线是平滑的, 即通常所说的S形加、减速曲线。当井下及井口停车倾角很小时(约为3°),要求提升机的运行速度很低,否则会出现“松绳”现象。另外,井筒罐道要求变频器能够以不同的频率工作。根据现场的情况,变频器可以设置6Hz、15Hz、25Hz、35Hz和50Hz 共5个不同的频率段。主令控制器的不同位置对应不同的直流控制电压,即对应不同运行频率。

  ③自动限速保护。当罐笼在立井井筒中运行接近终点时给出1个减速信号。接到此减速信号后,若主令控制器已经操作减速,则变频器按照主令控制器的操作改变运行速度。若收到减速信号后主令控制器没有正常操作,则自动启动机内的自动减速程序,将变频器的工作频率按照预定的要求逐步变为低速运行。这对于预防“过卷”是十分必要的。此外,如果提升机带有测速发电机,当测速发电机给出超速信号时变频器也能自动减速。

  ④ 连锁开机功能。连锁功能是保证安全运行的重要措施。提升机开机必须按照给出的命令操作,当给出“上行”或者“下行”命令时,如果操作人员的操作与命令不相符,则连锁功能对此操作不响应,变频器不启动。

  ⑤对再生能量的处理。变频器的主回路采用双向逆变方案。

  4.2经济效益

  ①变频器在低速段运行时节能显著。由于提升机在立井井口及井底时都处于低速运行,根据现场情况一般设置升速点及减速点分别在70~100m,因此其低速运行段大约在140~200m。根据坡长的不同,其低速段占30%左右,综合节电率约20%。

  ②采用变频控制后,由于设置直流制动,在运行时油闸全部敞开,减轻原先工频控制下的磨损。油闸只是作为辅助设施,在电动机停稳后或者在急停时快速抱闸。据测算,油闸此项损耗大为减低,每年节省2~3万元。

  ③原先的工频控制采用交流接触器进行速度段切换, 采用调速电阻调速;而变频控制则将其全部甩掉,节省投资、增加可靠性。

  ④由于采用回馈制动,其再生能量能够回收利用,也节约了电能。

  5矿井提升机交交变频矢量控制系统改造

  位于济宁市任城区的兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿对矿井提升机交交变频矢量控制系统实施技术改造, 在保留原有控制系统的同时新增1套控制系统,实现1台提升机配2套电控系统的功能,解决了原系统上电难、复位难、同步难及监控系统信息量少而且不直观的问题,达到2套电控系统相对独立并相互备用的目的,提高了矿井提升机安全运行可靠性。

  5.1改造内容

  该矿主井提升系统配置1套从德国西玛格公司引进的、电控系统为德国西门子公司基于S5-PL C和16位SIMADYN-D交交变频矢量控制的调速控制系统,主电动机为西门子5400kW双绕组同步电动机,主摩擦滚筒和制动控制液压站由西玛格公司提供,制动控制系统由西门子S5-115 U可编程控制器和制动控制板等组成。由于原控制调速系统元器件老化、备件供应困难、维护成本高,严重影响矿井安全生产,因此需要对电控系统进行改造。

  他们根据矿井提升机和工艺和控制要求,结合现场实际情况,保留原系统的可控硅功率单元、高压配电单元、闸控系统等,新增交交变频电控系统。交交变频电控系统主要是由主控PLC S7-400系统、SIMADYN-D全数字矿井提升机工艺控制监控系统、SIMADYN-D全数字交交变频矢量控制系统、新操作台、故障监视与显示系统、信号转换系统和新增的装卸栽控制系统7个部分组成的。

  5.2主要功能

  ①主控PLC S7-400系统。根据矿井提升工艺信号, 提供提升机运行的计算、分析、运行和控制信号;实现系统运行的各种监视与监控任务;实现系统的故障监测、分析与监控;向SIMADYN-D交交变频控制系统提供给定信号和运行控制信号;向监视与显示系统提供故障信息和系统运行信息;向操作台提供系统运行信息。

  ②全数字提升机工艺控制、监控系统。矿井提升机工艺上是在2个定点之间运行,其控制系统最终的控制效果体现在对位置(行程)的控制上。提升机的安全性能要求电控系统具有优良、安全可靠的行程控制功能。此外, 完善的提升机电控系统必须具有监控功能,通过监控功能对提升机的整个运行状态进行监测,系统出现故障时能及时检测到并作出处理。对重要的运行状态还需进行冗余监视。提升机工艺控制系统采用双通道冗余的SIMADYN-D 控制器实现对提升机的工艺控制,2套系统独立运行实现冗余控制, 包括提升机行程控制及运行状态监视, 主要

  实现以下控制功能: 根据行程信号实现全数字行程控制; 根据系统运行状况实现交交变频矢量控制系统的信号监测与监控。根据主轴编码器和导向轮编码器信号与测速发电机信号,实现提升机系统运行的监测与监控,如逐点速度监视、速度互相监视、连续速度监视、行程互相监视、滑绳监视、错向监视;监视系统软件中设定井筒开关监视、过卷监视、失励监视、最大减速度监视、可控硅整流桥监视、停车零电流监视及给定值—实际值监视等。

  6 变频器在煤矿提升机上的使用与维护

  防护等级较低的变频器抗外界干扰和抗本身辐射的能力差,容易发生故障导致主板模损坏。位于济宁市任城区的山东华邦集团济宁何岗煤矿采取加装隔离模块和其它措施后,主板从未出现烧坏现象,运行非常稳定,有效避免故障发生,节约维修等费用。

  6.1故障现象

  变频器按工作原理可分为交交变频、交直交变频和直流变频3种,其中应用较广泛的是交直交变频器,但是交直交变频器存在一些缺点,特别是防护等级较低的变频器存在薄弱点。因此,变频器特别防护等级低的交直交变频器应采取措施才能有效避免变频器故障的发生。

  该矿副井提升机采用低频拖动的运行方式, 即10kV 电动机运行时投入高压10kV,减速后投入600V低频制动。初期运行时效果比较理想,但是使用时间不长就相继出现变频器频繁烧坏主板模拟量输入口的现象,导致变频器不能正常使用,影响提升机的安全运行。

  6.2原因分析

  他们经过测量,变频器主板各口的对地交流电压均在71V左右,而变频器模拟量输入口的工作电压为10V。分析认为是此电压将模拟量输入模块部分击穿。经过查找, 故障电压来自模拟输出电流显示端子上, 即低频电源柜至操作台的控制线路电压比较高, 超过正常工作电压; 接着, 将变频器直接输出的2根指示电流线路控制线拆下测量仍然有电压, 特别是在变频器运行后电压升高。经过分析其原因为:变频器至操作台使用的控制线为14×1.5mm2控制电缆,变频器工作时载波频率一般为几千Hz,电缆内部比较高的载波频率在控制线上感应出较高的电压,此电压沿着控制线将模拟量输入模块击穿。

  6.3解决方案

  首先,将变频器直接输出的2根指示电流专用线更换为屏蔽电缆,变频器端子电压下降至1.35V,电压降至变频器允许的各工作范围内。另外,变频器模拟量输入口工作电压为10V,从低频上接口板输出模拟量控制电压,外部感应电压也有可能窜至变频器模拟量模块,为此加装隔离模块,以增加可靠性。

  6.4变频器使用经验

  凡是直接接入变频器主板的输入、输出线都要尽可能地短,而且采用屏蔽线,屏蔽线应当可靠接地并与主电动机的接地分开;电源电缆每相导线之间及每相导线与保护性地线之间的绝缘电阻必须大于1 MΩ,电动机的绝缘电阻也必须大于1 MΩ;远离高压高频电场,避免在控制线上出现感应电压,在允许的工作情况下,变频器的载波频率要尽可能调低;模拟量输入要与外界进行隔离,而且隔离模拟电源必须为独立电源,严禁使用变频器内的电源, 并严禁共同接地;尽可能地选用防护等级比较高的变频器;提高变频器工作场所的环境质量,减少灰尘与凝露, 防止变频器的绝缘程度降低。

  7 变频调速器与PLC改造提升机TKD调速装置

  位于济宁市兖州区的临沂矿业集团田庄煤矿主、副井提升系统选用2JK-2.5/30X型双滚筒提升机,配用JR127-8210kW绕线型电动机,电控设备采用TKD-A 型,利用接触器切除、增减转子电阻来控制电动机的转速和启动力矩。针对提升系统TKD-A型电控运行中存在的问题,他们经过多方比较论证,选用变频调速装置系统对主、副井提升机进行改造。

  7.1系统存在的缺点

  ①日常维护量大、检修时间长。由于采用的是继电器逻辑控制,依靠接触器的切、投入电动机转子电阻来实现调速,存在着启动电流大、接触器开启频繁、触头电磨损严重的问题,已经成为制约增产降耗的瓶颈。

  ②安全保护性能不齐全,可靠性差。后备保护一直不能够正常投入运行,不能够实现与信号系统互相闭锁。

  ③浪费电能。TKD控制系统在加、减速度段利用切除或者增加电阻的方法来实现,因此将部分电能浪费在电阻中。他们通过对主井速度曲线图的观察分析以后发

  现:加速度段耗电量为0. 41kW h ;等速度段耗电量为1 .76 k Wh;减速爬行段耗电量为0 .84 k Wh;运行1 钩的总耗电量为3.01kWh;按照原煤产量0.8Mt/a和每钩提升4t计算,矿井全年总耗电量为602000kWh。

  7.2改造后的系统特点

  ①安全性能大有提高。a.新的系统采用双PLC设计。使用S7-300型和S7-200型组成高低搭配。S7-200主要负责系统的后备保护,监控S7- 300的运行状态;各PLC 的所有I /O 接口均采用闭环设计,提取输出信号的返回量,可以实现全面的系统自检报警,提高系统可靠性。采样信号源和控制逻辑均互相独立,构成电控主体和系统保护互相独立的双线设计,各项保护完全实现双线制。保护功能以《煤矿安全规程》和《国有重点煤矿生产矿井质量标准化标准》为依据,满足安全生产的要求。b.实现与信号系统的闭锁。打点信号数字由PLC自动识别,1点为停车点、2点正向、2点反向、4点正向慢车、5点反向慢车。开车方向闭锁,正向点只能够开正向,反之亦然;停点绞车不能启动;慢点只能以最大为1m/s速度运行,不能加速;开车点50s后失效。由于实现信号闭锁,杜绝因司机误操作而导致事故发生的情况。

  ②减小的日常的维护量。采用分布式I/O设计,各个控制柜之间采用通讯总线或者西门子专有的PROFEBUS 工业通讯总线连接。电控柜仍然为分布设计,在不影响检修和三热空间的前提下,使得电控柜之间的连线达到最简化;而且以采用可插罢元件为主,方便检修维护,工作可靠性高,基本上实现免维护。

  ③耗能降低。根据该矿改造后的主井速度曲线图:加速度段耗电量为0. 06kW h ;等速度段耗电量为2 .07 k Wh;减速爬行段耗电量为0 .07 k Wh;运行1 钩总耗电量为2.2kWh;按照原煤产量0.8Mt/a和每钩提升4t 计算,矿井全年总耗电量为440000 k Wh。与改造前相

  比,全年可以节约电能162000 k Wh。仅此一项,该矿主、副井提升系统就可节约电费18万元以上。

  8 防爆变频电控系统在提升机中的应用

  位于济宁市微山县的山东省岱庄生建煤矿在提升机中应用了防爆变频电控系统。由于防爆变频系统的工作原理和工艺结构都严格按矿井提升的特殊工况设计思路而来, 不但解决了电网谐波污染的技术难题,而且运行可靠;此外,仅提升和电动机用电一项就节约30%,可节约电量960kWh/d,全年节电345600kWh,按照现行电价0.53 元/kWh计算,全年节约电费18.3万元,取得显著的经济效益,具有广阔的推广应用前景。

  8.1结构形式

  全套设备采用全防爆结构形式,设备的设计与制造符合《煤矿安全规程》及国家相关防爆产品技术标准,增强了设备的防护性能和安全性能。设备防护等级不低于IP54 要求; 防爆设备外壳采用快开门形式, 具有安装调试方便、维护便利等特点。

  8.2变频调速部分

  变频调速采用具有活跃前端能量回馈特性的四象限变频器,电动状态时从电网吸收能量,使电动机产生电动力;制动状态时工作于逆变状态,将能量回馈电网,使电动机产生制动力,在满足矿井提升要求的同时完成提升机运行参数的调节。

  8.3变频调速的性能特点

  完善的控制电路可有效防止重车下滑并能准确实现定位停车;具有完整的故障检测功能、齐全的保护功能和精确的故障报警功能;专用的空气自然对流式热管散热器, 无须另设风机、冷却水及油等附加设备。

  8.4提升工艺控制和安全保护

  控制及安全保护部分采用可编程控制器的RS485串行通讯方式实现系统控制的智能化和网络化。矿用本质安全型主控台是该系统的控制中心,除位置、速度、压力和电流等必要的信号采集传感器和终端执行设备外,所有控制回路全集成在操作台内。司机可操作主控台上的主令、手闸、开关及按钮来控制提升机运行,并通过灯光和数码管显示提升机的各种动、静态参数,帮助司机及时了解提升机的运行情况。

  ①控制方式。采用进口的可编程控制器作为主控器件,在控制精度方面可产生速度包络曲线对提升机速度进行逐点和连续监控,实现数字化的行程给定功能,使定位精度≤10mm。在控制方式上,将各种外设控制开关和传感器信号经PLC逻辑运算处理后,控制相应的接点动作,完成提升机的启动、运行、停车、保护、报警和复位等过程。

  ②安全保护。主控PLC在完成提升机手动、自动及检修等运行方式的基础上,具有完善的安全保护功能,形成硬件安全电路与软件电路相互冗余与闭锁,完成提升机机械、液压与电气等方面的故障检测、报警与保护功能。

  ③监控功能。系统可通过变频器、可编程控制器及操作台上各指示灯的工况,直接观察控制环节及主要器件的工作情况,使控制过程更加简洁,维护更加方便。

  9 矿井高压变频提升机BTDK电控安全回路

  位于济宁市鱼台县的济宁矿业集团鹿洼煤矿对高压变

  频提升机电控中的安全回路进行研究,运用计算机总线技术,使系统提升机电控系统中主控机和监控机相互通讯, 实现资源共享,节省硬件设备,实现安全回路双线制,增加提升机电控的安全性和可靠性。

  9.1 TKD提升机电控系统中的安全回路

  TKD提升机电控系统安全回路中,将主令零位保护、工作闸零位保护、监视继电器、转子加速返回点、等速段过速保护、减速段过速保护、高压油保护断电器、高压油断路器、闸瓦磨损、松绳保护、错向保护、机械减速点、解除二级制动、电制动失压保护和正反向过卷保护等保护输出接点串联在一起,同时驱动安全输出线圈。任何一个保护节点动作都将引起安全继电器失电,进而引起高压换向器掉电保护、外部机械闸抱闸和信号指示动作,实现紧急制动或二级制动。此安全回路由大量继电器节点和2个线圈组成,故障率较高,加之TKD电控系统使用较多继电器和接触器,使处理故障难度加大,设计一种新型安全回路迫在眉睫。

  9.2 BTDK提升机电控系统中的安全回路

  BTDK提升机电控系统安全回路是在TKD提升机电控系统安全回路的基础上进行改进,由2个可编程控制器和外部高压开关柜返回节点组成,即主控机安全回路、监控机安全回路和外部GYD,还应用计算机总线技术使主控机和监控机能相互通讯, 实现资源共享, 节省硬件设备; 采用安全回路双线制, 增加提升机电控的安全性和可靠性。主控机使用1个三菱FX2N- 64MT可编程控制器, 将主令控制器零位、工作闸零位、监视继电器、转子返回点、减速段过速、等速段过速、2M/S 限速、正反向过卷、松绳、闸瓦磨损、脚踏急停开关、深度指示器失效和后备保护串联接入到主控机的安全回路中,用其1个输出接点Y20作为安全回路的1个主机部分;监控机则用1个FX2N-32MR可编程控制器,同时也将提升机的所有速度保护、行程保护及外围保护接入可编程控制器,用1个输出接点Y 17作为安全回路的监控机部分;GYD则是外部开关柜节点。该电路工作过程为:正常开车前,如主令和工作闸在零位及各种保护均正常,则主控机Y20和监控机Y 17均有输出。主控机Y20控制1个中间继器,GYD在高压开关柜闭合后由常开变为常闭,主控台控制面板上的安全条件具备指示灯亮,此时按动1个安全继电器工作/制动泵启动按钮,安全继电器得电,同时安全继电器亮,安全继电器工作。如果安全保护任何一项动作都将导至主控机Y20或监控机Y17输出不正常,就会使安全继电器掉电, 通过内部程序控制高压正、反向接触器掉电和工作闸抱闸,使提升机安全、可靠停车。

  9.3安全回路在现场的应用

  鹿洼煤矿副井提升机使用BTDK电控以来故障率明显下降。在主控机安全回路中,既有主控机内的深度指示器失效、轴编码器失效及反转保护的合成,又有主控机内2 m/ s限速、松绳保护、通讯错误、正反向过卷及过卷切换和调绳切换开关闭锁的合成。监控机安全回路中的各项保护与主控机的保护作用基本相同,主控机安全回路和监控机安全回路组成2套相互独立的安全回路,共同实现对提升机运行时的保护,使提升机更安全、更可靠地运行。

  10 结束语

  传统交流异步电动机的调速方法有变极调速、转子串电阻调速、定子调压调速等,稳定性、可靠性都较差。随着电力电子技术的发展,变频调速技术逐步成熟并且进入实用阶段。位于济宁市范围内的各类煤矿采取变频调速技术对矿井立井提升机进行改造,他们的成功经验可供国内同行参考借鉴。


标签: 高压变频器

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