靳志勇

(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司,山西高平 048407)

淺談煤礦輔助提升設(shè)備的變頻改造

靳志勇

(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司,山西高平 048407)

煤礦輔助提升設(shè)備是煤礦的重要設(shè)備,在煤礦開采過程中起著不可忽視的作用。煤礦提升設(shè)備的安全性、可用性等對于礦井來說是非常重要的。在實際使用過程中,礦井提升設(shè)備的可靠性問題以及速度可調(diào)性是使用過程中需要解決的問題,本文通過介紹將提升設(shè)備進行變頻改造,從而使得提升設(shè)備的經(jīng)濟性和安全性得到了很大提高,希望對相關(guān)人員有所借鑒。

煤礦 提升設(shè)備 變頻改造

在煤礦提升設(shè)備使用的過程中，面臨著兩個方面的問題。一是可靠性的問題，由于提升設(shè)備的長期大負荷運行，使得設(shè)備的元器件經(jīng)常出現(xiàn)故障問題，造成設(shè)備的可用性、可靠性均不高。二是經(jīng)濟性的問題，由于提升設(shè)備不能進行速度的調(diào)節(jié)，從而造成無論在什么負荷下，設(shè)備運行都在額定負荷，造成不必要的浪費。如果對提升設(shè)備進行變頻改造，這兩個問題將會迎刃而解。對于可靠性，由于設(shè)備的轉(zhuǎn)速可以進行調(diào)節(jié)，設(shè)備的負荷也可以根據(jù)實際需要通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，從而降低設(shè)備發(fā)生故障的機率，提高設(shè)備運行可靠性。對于經(jīng)濟性，由于設(shè)備進行變頻改造，在負荷需求較低時可以進行降低速度運行，電機速度降低，電機電流將下降，從而降低設(shè)備運行電能消耗，提高設(shè)備運行經(jīng)濟性。

1 技術(shù)原理

為了在提升機運行過程中，能夠根據(jù)現(xiàn)場需要進行較快的參數(shù)修改和調(diào)整，從而使得提升機能夠較快的響應(yīng)和有較為穩(wěn)定的力矩輸出，開發(fā)出現(xiàn)場參數(shù)預(yù)制系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的觸摸屏界面可以對參數(shù)進行修改和調(diào)整。在提升機運行時，現(xiàn)場測點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被采集到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，通過PLC自動控制對采集的數(shù)據(jù)進行診斷和分析，在確定出提升機運行的實際參數(shù)和設(shè)置是否需要進行修改。

2 提升機變頻控制系統(tǒng)的組成

2.1 變頻器

變頻器是這個變頻控制系統(tǒng)的主要部件，通過變頻原理對電動機的轉(zhuǎn)速進行控制，使得提升設(shè)備的轉(zhuǎn)速變化，做到提升設(shè)備出力可調(diào)。

2.2 PLC

對于PLC，在選型方面要具備較強的計算功能，同時對于旋轉(zhuǎn)編碼器的信號可以多路接收。該PLC可以通過模擬量的輸出模塊提供2路模擬信號給液壓站，這個模擬量輸出模塊需要擴展1塊即可;為了實現(xiàn)遠程通信或者聯(lián)網(wǎng)，同樣需要Modem模塊擴展1塊。

2.3 安全保護環(huán)節(jié)

安全保護環(huán)節(jié)也是非常重要，因為在速度調(diào)節(jié)的過程中也可能發(fā)生等速過速或者低速過速的現(xiàn)象，如果安全保護環(huán)節(jié)做得不好，在提升設(shè)備運行過程中會有不同程度的故障發(fā)生。為了避免異常發(fā)生，PLC在傳輸信號時要保持獨立，避免同一參數(shù)的控制過程中出現(xiàn)兩個PLC都控制的現(xiàn)象。

2.4 檢測單元

檢測單元需要將設(shè)備的信號傳輸?shù)娇刂浦行模刂浦行脑俑鶕?jù)這些傳輸來的信號對相關(guān)參數(shù)進行核實，如果發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常，則需要進行修正。同時還存在信號轉(zhuǎn)換的過程，需要保護這些信號，通過內(nèi)部控制進行保護，防止變頻器運行時發(fā)生故障。

2.5 可調(diào)閘

可調(diào)閘是為了避免事故發(fā)生而設(shè)置的，主要是需要緊急制動時起作用，在沒有緊急情況發(fā)生時，可調(diào)閘不工作，有緊急情況發(fā)生時才會工作。

2.6 顯示單元

顯示單元實時的設(shè)備的運行動態(tài)在人機界面上進行顯示，主要是為了防止提升設(shè)備工作過程中出現(xiàn)意外傷害和人為操作錯誤，同

時也極大的方便了人員的操作。

3 變頻技術(shù)在煤礦提升機中的應(yīng)用

3.1 調(diào)速部分

煤礦提升機的變頻調(diào)速是通過變頻器將煤礦提升機電機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，通過轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)來適應(yīng)煤礦的工作，通常煤礦提升機變頻改造相關(guān)參數(shù)的設(shè)置需要根據(jù)煤礦實際的開采情況和特性進行設(shè)定，不能一味的根據(jù)實際經(jīng)驗而盲目對參數(shù)進行設(shè)定。

在PLC進行變頻器控制時要注意防止兩個PLC同時控制一臺電機的情況發(fā)生，要嚴格按照相關(guān)技術(shù)要求進行控制，防止發(fā)生嚴重的后果。

當(dāng)異步電機速度檢測要用電流控制形式的編碼器，這是用為對于閉環(huán)控制同路來說，尤其是高水平的閉環(huán)控制同路來說，較高的動態(tài)上升率很重要。

3.2 控制部分

控制部分主要包括可編程控制器、隔離變、人機界面、UPS、控制柜、操作臺、繼電器等部分。人機界面采用觸摸屏，在觸摸屏上會顯示出運行時間、打點信號、總提升鉤數(shù)以及本班的提升鉤數(shù)、絞車位置、絞車速度等等。其中絞車位置采用數(shù)字、模擬、圖形、曲線等各種形式進行顯示，絞車速度采用數(shù)字、模擬、圖形、曲線等進行顯示。同時該控制系統(tǒng)還需要具備故障診斷、故障、維護等信息的儲存和打印功能。該系統(tǒng)需要根據(jù)煤礦實際的現(xiàn)場參數(shù)情況進行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置和調(diào)整。

3.3 保護部分

在進行煤礦提升設(shè)備的變頻改造時，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行改造，包括年產(chǎn)量、地質(zhì)條件、開拓開采系統(tǒng)、通風(fēng)方式、瓦斯等級、裝備水平、安全生產(chǎn)狀態(tài)及現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測裝備情況等等進行都需要根據(jù)礦井的實際情況進行相關(guān)的統(tǒng)籌考慮。

4 結(jié)語

提升機的變頻改造大大提升了設(shè)備的運行可靠性，同時也大大提升了設(shè)備的運行經(jīng)濟性，通過變頻改造可以極大的節(jié)約設(shè)備的運行成本和維護成本，同時提高了設(shè)備運行的自動化水平，在設(shè)備的使用方面有著重大的意義。希望本文能夠?qū)ο嚓P(guān)人員有一定的參考價值和借鑒意義。

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靳志勇(1979一),男,山西高平人,中專,機電隊長,主要從事煤礦機電設(shè)備管理以及檢修工作。