关键词：变频系统；调速控制；提升机；自动化
引言
关于煤矿提升机，其具备非常多的系统，包含：电气控制、机械以及液压系统等，其相应的运行过程非常的复杂，相应的要求也比较高。在煤矿生产的过程当中，煤矿提升机属于非常重要的一种设备，科技一直处于进步的状态，相应的控制技术也在不断的创新，因此关于控制系统的效果自动化也得到了非常迅速的提高。面对煤矿提升机的控制系统，工作人员一直在进行比较深入的研究，进一步的提高了控制系统相关工作原理的具体掌握，对于控制系统的控制方式也进行了进一步的优化。在煤矿提升机的控制系统当中变频器的应用已经成为了发展当中的主流。
1变频调速电控系统的煤矿提升机自动化控制的重要性
提升机的驱动电动机采用低压交流电,根据电磁学原理,其电动机的输出转速与交流电的频率呈正相关,而工业用电的输入频率是固定的,故为了控制提升机在不同提升阶段的运动速度,可采用变频技术,其变频器的作用就是对输入的交流电进行转化,使其按特定的频率输出,且频率转化可连续进行,可得到连续变化的电动机转速。常见的变频调速方式可分为两类:交-直-交变频和交-交变频。前者是将输入的特定频率的交流电,经整流器整流和斩波器调压,然后再逆变成设定的输出频率的交流电,后者只需经过一次变换就可将交流电转化为其它不同频率的交流电。经研究发现，造成提升机耗能较大的主要原因为目前的提升机控制系统并不能够根据其工况对其提升速度进行实时调控，导致出现大马拉小车的情况出现。此外，目前我矿提升机一旦出现事故或者意外的情况下缺乏相应的报警功能，且其保护功能不能满足《煤炭安全手册》的相关规定。为了确保综采工作面的安全生产，提升工作面煤炭开采效率，急需对我矿提升机的电气控制系统进行改造，保证改造后的提升机在能够完成正常生产任务的同时达到节能减排的目的。
2变频调速电控系统的煤矿提升机自动化控制实现策略
2.1PLC控制单元
把可以进行编程的控制器PLC当做煤矿提升机当中的控制单元，使用PLC的控制单元进行高速计数功能的实施，对于飞轮、电机以及卷筒上面的具体编码器进行相应的数据采集，详细的分析之后，可以对于煤矿提升机的具体速度以及位置等信息进行进一步的确定。对于油温以及油压的信号进行采集处理之后，可以很好地完成对于液压站以及润滑站的故障进行判断以及监控。通过对各个开关的信号以及传感器的信号进行识别以及处理，可以很好的控制煤矿电机的转速以及转矩，可以把煤矿提升机的实时运行状态以及故障情况及时的传输到监控设备当中来，非常的方便监测人员对故障以及具体的运行状态进行掌控。变频器可以为系统提供各种各样的保护，其自身具备非常多的保护功能，包含：过负荷、过流、缺相以及欠压等功能。变频器可以对机械闸的开闭进行控制，这样就可以非常有效地预防煤矿提升机出现溜车的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆操作人员可以在操作台上完成对系统的操作以及监测，操作设备上面的手柄以及开关，完成模式之间的切换。这样就可以保障煤矿提升机在特定的程序下进行运行，与此同时，操作台还可以在解决故障的过程中提供比较必要的工具。
2.2变频器选型
想要使得提升机的效率得到提高，所选用的电机的额定功率必须110kW，定子的电流必须为236A。所选用的变频器型号必须为ACS800-07-0550-7，并按照控制需求进一步完成变频器主线路的相关接线、PLC控制信号以及变频柜的连接，对于变频器的相关参数进行设置等。
2.3煤矿提升机变频器直流控制技术
提升机的配用变频器当中直流控制功能对整个系统的安全运行有着非常重要的作用，当提升机在井筒当中进行停车过程当中，变频器因为高速运转情况下慢慢降低到低速运转。在随后增加的自动信号当中让提升机慢慢停止工作，当机械自动完成之后可以直接去掉机械系统内部的直流制动信号，让提升机直接靠近机械抱闸的位置进行急停。在提升机的启动过程当中，需要对电动机施加相应的直流控制信号，当检测到内部机械系统打开的情况下，需要直接屏蔽掉直流制动信号，然后在系统内部直接添加启动电压。通过提升机的转动频率的控制，保证整个调频系统的合理监测，如果机械抱闸系统完全打开需要给电动机是加强质性直流制动信号，保证整个提升机在工作过程当中不会出现不良下滑问题，进而防止了提升机溜钩现象的产生。
2.4系统电路设计
系统电路包括主电路设计和控制电路设计两方面内容。主电路一般是通过变压器直接连接的是6kV/10kV的矿山电网，该电网电压高、电流量大，如果直接与精密性较强的控制电路直接相连会造成控制电路的损坏。因此，一般在主电路与控制电路之间接有高低电压隔离器用于电路的保护。主电路采用交-直-交电路结构，将电网输送的交流电输送至PWM整流器后变为平滑稳定的直流电，一部分用于电路储能，一部分输送至逆变器由IGCT转变为电路系统驱动设备运行所需的交流电，将电能传输给永磁同步电机。通过高低电压隔离器将主电路与控制电路相连，实现调速系统的信息数字化传递。
结语
综上所述，提升机是煤矿开采过程中常见的机械设备，采用变频调速系统能够降低提升机运行损耗，满足系统安全性、可靠性的多方面需求，通过这种方法能够降提高设备运行效率，改善工作人员环境。
参考文献：
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[3]李青霖.基于变频器的提升机调速控制系统研究[J].建筑工程技术与设计，2019(10):4189.
论文作者:张建强
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：提升机论文; 煤矿论文; 系统论文; 变频器论文; 交流电论文; 控制系统论文; 电路论文; 《科学与技术》2020年1期论文;