煤礦提升運輸是煤炭生產的一個重安川變頻器要環節。但由於煤礦生產的特殊環境和安全上的特殊要求,變頻器在煤礦的應用起步比較晚。隨著我國市場經濟的深入發展,煤礦的增產、降耗、提效被提到了重要地位,設備節能改造勢在必行。變頻調速在煤礦固定機械、提升運輸及采煤機上也有了一定的應用並取得了較好的效果。本文就變頻調速在煤礦提升運輸系統的應用進行探討。
變頻調速的發展概述
礦井提升是礦山生產的關鍵,所以,無論哪種提升機,對電氣傳動的要求都很高,因為電氣傳動系統性能的優劣,可靠性的高低,都直接關系到礦山生產的效率和礦山生產的正常進行。
目前,我國礦井提升機的電氣傳動系統主要有:對於大型礦井提升機,主要采用直流傳動系統,有采用直流電動機-直流發電機系統和晶閘管變流器-直流電動機系統;這兩種系統都存在著直流電動機固有的缺點,如效率不高,維修安川伺服馬達工作量較大等。對於中、小型提升機,則多采用交流電氣傳動系統,如采用交流繞線式電動機,使用電機轉子切換電阻調速,這種電氣傳動系統雖然設備簡單,但它是有級調速,調速性能差,效率低,大量的電能消耗在電動機轉子電阻上,而且可靠性也差。
將變頻調速技術應用於礦井提升機是礦井提升機電氣傳動系統的發展方向。我國已有幾台大型礦井提升機采用交-交變頻調速系統,取得了很好的效果,但其缺點是功率因數不高,諧波大,需加諧波和功率因數補償裝置。隨著變頻調速技術的發展,交-直-交電壓型變頻調速技術已開始在礦井提升機中應用。
大功率變頻裝置可以將工頻三相交流器,利用設定的參數進行了逆變,使得輸出為某一相應設定頻率的交東元變頻器流電。變頻器輸出頻率的變化,將導致電動機的輸出轉速變化,二者之間的關系近似線性。這樣,就起到了調速的作用。在電路系統中,為了保證正常運行安全,必須將設備可靠的接地,因此,變頻器的接地端也應可靠接地。主回路中,用於連接制動單元和制動電阻的端子,用於防止提升機在垂直方向上運行時,發生工件在帶動電動機運轉,而產生很大的再生電動勢,即泵升電壓過高,損壞變頻器的現像出現。加入外接制動電阻或外接制動單元可消耗部分能量,提高變頻器的工作能力。根據變頻調速原理,在變頻器的控制輸入回路中接入頻皸定電路,安川變頻器由PLC輸出的模擬量,即電壓或電流信號來控制變頻器的輸出頻率。此時的變頻器輸出頻率與設定電壓或電流輸入成正比。為了便於監控變頻器的運行狀態並及時發現異常,取出變頻器的異常信號送到PLC的輸入模塊,以作為變頻器的事故報警信號。