波金 矿井提升绞车电控系统

   矿井提升机作为矿山最大的电气设备之一，其耗电量占矿山总耗电量的30%—40%，并且运行特性复杂，速度快，惯性大，一旦提升机失去控制，不能按照给定速度运行，就可能发生超速、过卷等重大安全事故，造成设备损坏甚至人员伤亡。因此，矿井提升机的电控系统的技术性能和可靠性直接影响着矿井的安全生产。

   由于以前的技术是系统采用常规继电器控制，导致系统调速精度低，可靠性差，维护费用大，电机启动电流及切换电流冲击大，设备运行不平稳，易引起电气及机械冲击；且控制线路复杂，工作稳定性和可靠性差，缺少故障诊断功能，排查故障困难；转子回路串接电阻，白白消耗电能造成能源浪费，在功率范围受到一定的限制的同时，在运行过程中给用户带来了高昂的维护费用；电机滑环处容易发生接触不良，引发设备故障，造成维护工作量增加及维修材料费用升高；并且所有接线端子裸露在外，暴露在空气中，给提升安全带来极大的危害。因此，对该类型提升机电控调速系统进行改造升级是非常必要的。用交流变频器直接驱动鼠笼电动机（和定子短接的绕线式交流电机），应作为矿井提升机电气传动的首选方案。

   变频绞车电控系统可划分为：电源柜；变频调速系统（变频柜）；能量回馈系统（回馈柜）；PLC控制系统（司机操作台）；信号系统(选配)；视频监控(选配)。绞车电控系统组成如图所示。

   变频调速系统是根据PLC控制系统发出的控制指令，通过对绞车交流拖动电动机的转矩和频率控制,来完成对绞车的启动、加速、稳速、减速、停止等运行过程的控制。交流异步电动机采用了矢量控制技术后, 使异步电机的调速性能可以与直流电机相媲美。表现在低频转矩大、调速平滑、调速范围广、精度高、节能明显等。

   能量回馈系统在变频调速系统中，电动机的减速和停止都是通过逐渐减小运行频率来实现的，在变频器频率减小的瞬间，电动机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电动机的转子转速未变，或者说，它的转速变化是有一定时间滞后的，这时会出现实际转速大于给定转速，从而产生电动机反电动势高于变频器直流端电压的情况，这时电动机就变成发电机，非但不消耗电网电能，反而可以通过变频器专用型能量回馈单元向电网送电，这样既有良好的制动效果，又将动能转变化为电能，向电网送电而达到回收能量的效果。

   PLC控制系统主要完成绞车从启动、加速、等速、减速、爬行到停车的整个过程的逻辑控制；行程测量、控制与指示；故障检测、报警与保护；安全电路及液压站工作制动与安全制动控制等。PLC控制系统极大地提高了控制系统本身的安全可靠性，使绞车控制性能和保护性能更加完善；使控制系统的硬件组成和线路更加简化；操作和维护更加容易。PLC控制系统受信号系统的控制与闭锁。

   信号系统是根据上下井口或各个中段的生产情况,在具备开车条件后，由各水平信号工以打点的形式,通知司机按要求开车,同时与PLC控制系统之间有各种信号闭锁,可避免因司机误操作造成安全故障。信号系统内部有严格的逻辑闭锁，并有语音对讲和报警功能。