论变频调速技术在无极绳绞车上的应用.docx

论变频调速技术在无极绳绞车上的应用中图分类号：TD文献标识码：A文章编号：1007-0745（2013）09-0298-02摘要：介绍了无极绳绞车在现带煤矿中的重要性无极绳绞车在速度和启动方式方面的要求变频调速控制在无极生绞车上的应用现代无极绳绞车变频控制方面优越性。关键词：变频调速plc无极绳绞车0、引言煤矿运输系统是煤矿生产至关重要的环节直接关系到煤矿生产效率、自动化水平、综合成本等而做为煤矿辅助运输的调度绞车运输长期以来是辅助运输的主要手段这种运输方式不仅安全系数低、生产效率差、同时综合管理成本高是安全管理的难点一直是整个运输系统最薄弱的环节究其原因除了煤矿井下运输的复杂性外更重要的是设备及方式的落后。近年来无极绳绞车、单轨吊等运输新技术得以飞速的发展和推广其中无极绳绞车以其提升能力大、适应型强、操控简单、安全系数高等优越的性能深受欢迎。新的运输方式结束了传统一巷道一采区多部绞车连续接替运输的历史节省大量的人力、物力及风险成本提高了煤矿的生产效率。无极绳绞车在使用过程中其控制采用的全压直启的方式启停及速度控制等方面的弊端也随着浮现出来特别是在大坡度、多起伏拐弯巷道大吨位整架运输时尤为明显不能变速、定点停车、平稳启停点动精控的缺点制约了无极绳绞车的推广。1、无极绳绞车运行要求煤矿生产及运输系统的复杂性决定煤矿运输的特点井下机电设备除了应该具备的过流、过压、欠压、短路、过载、断相等电气保护功能外无极绳绞车还必须能实现正反转、时时加减速、平稳停车、平稳起车、定点停车、防过卷、过速、防掉道等保护。现有的电磁真空启动器全压直启及机械制动控制方式启停车平稳性差特别是大吨位液压支架整架运输时速度突变形成的冲击特别容易造成车辆掉道同时在过特殊地段时不能调节其速度点动调车控制性差故可靠的绞车调速控制需求迫在眉睫。2、煤矿电动机常用软启动方式的比较目前煤矿电动机软启动常用的有晶闸管起动及变频启动软起动是集软启动、软停车、轻载节能等多种保护功能于一体的电动机控制装置。晶闸管软启动通过改变串接于电源与电动机之见的联晶闸管触发角调节调压电路的输出电压在整个过程中电压平滑升压直到晶闸管全导通电动机达到额定电压及额定负载。晶闸管软启动做为降压启动有着理想的启停功能在无极绳绞车大吨位运输期间由于巷道条件的限制无极绳绞车需要频繁性的启停或者由于负载转矩不变无极绳绞车实际转矩降低导致速度降低转差率升高导致频繁的过电流过低的启动转矩还可能导致电动机发生带不动负载或者根本不能启动的现象这都不利于供电网络的安全管理同时软启动只能用于电动机启停时的电流控制和速度控制对运输过程的速度控制无能为力而变频调速技术和工业级PLC技术能完美的实现以上功能。图1晶闸管软启动调速图1变频器软启动调速3、无级绳绞车变频调速系统构成变频调速系统是在原有的设备的基础上增加一套变频装置及控制台系统满足煤矿数字化、网络化、自动化需求同时提高煤矿辅助运输安全性、可靠性和运输能力。主控台除了所有的控制按钮外有人机对话本安型液晶屏对牵引车的状态信号及故障信号进行实时显示具有故障记忆功能真实记录了数据的历史状态方便查询操作人员根据显示台及信号实时控制绞车的启停及速度控制通过矿用本安型彩色液晶屏集中显示整个无极绳绞车运输系统的工作状态并可实现无极绳绞车自动化控制人机界面显示直观显示内容更丰富实现无极绳绞车及变频调速装置等设备电流、运行速度、牵引车行程、电机温度等的数字显示能自动生成电机电流及运行速度实时曲线可以更明了的看出电机电流及运行速度的变化状态。操作台的信息来源于外围传感器、执行器、供配电设备（馈电开关、电液闸电机、照明综保）、信号系统（打点信号、泄露通讯系统）由于设备很多、信号多、信号必须经过处理后进入变频器考虑井下工作环境的复杂性及信号的多样性信号处理采用工业级PLC做为信息存储及处理中心同时PLC需要和主控台显示器及变频器之间通讯以及信号既有模拟型号（速度）、又有开关量（打点、急停等）所以PLC必须有模拟量借口、开关量借口及通讯接口。位置传感器通过提供信号给主控台方式绞车过卷机头位置的速度传感器以脉冲的形式输出将信号传至plc通过PLC计算绞车的运行速度通过速度和运行时间计算绞车所在的位置主控台的液晶显示器实时显示绞车所在位置速度等参数。速度控制采用模拟量控制操作台有一个操作杆操作杆在前后一定范围内移动操作杆内置电位器通过操作杆控制电位器的阻值将变频调试控制器的电压控制速度的模拟量信号接入操作杆内置电位器三端这样操作杆在不同的位置电位器抽头输出不同的电压值从而在变频器的速度给定端子上得到连续变化的