摘要：文章针对目前矿井提升机调速系统中存在的问题，分析在矿井提升机中应用高压变频调速技术与传统调速方案相比的优势，并以实际案例来分析矿井提升机中应用高压变频调速技术之后的经济效益和社会效益等应用情况。
关键词：高压变频调速技术；矿井提升机；应用
1引言
在目前我国经济快速发展以及我国社会对各种能源的需求量在逐年增加的形势下，我国社会发展对各种矿产资源的需求量也在与日俱增，给采矿企业带来较大的生产压力。在矿井开采生产中，提升机是重要的运输设备，在复杂的矿井作业环境和空间中，以及逐渐增大的提升量和不断提高的提升速度要求下，对其运行可靠性的要求也比较高。尤其是在目前矿业生产开采的市场竞争环境更加激烈，以及国家相关部门对矿山开采提出的环境保护要求不断提高的形势下，矿井开采作业中需要针对具有较高能耗的提升机需要进行高压变频调速技术的改造。不仅要满足其运行可靠稳定的要求，而且在此基础上实现运行能耗以及检修维护成本的降低，提高矿井开采生产效率以及经济效益。
2矿井提升机调速系统存在的问题
传统的矿井提升机在运行中所采用的调速方式主要为分段有级控制的方式，就是将附加电阻串入电动机转子中，实现电动机转差率的增加以及电机转速的降低，而且对电动机转速进行控制的方式就是对串入附加电阻的数值大小。但是此种调速方式在实际应用中所存在的问题主要表现在以下几个方面：一是由于所串入的附加电阻属于耗电元件，其正常运行中会将电能转换为一部分热能，不仅会导致电能的浪费，而且会增加运行环境温度。二是为了实现对附加电阻大小的控制来对电动机转速进行控制，需要使用交流接触器来实现上述控制目的，但是此交流接触器在应用中具有较高的故障概率，也影响了提升机运行的可靠性和稳定性。三是在对附加电阻串入之后对电动机的转速进行调节的方式属于有极调速，而且在提升机不同的减速以及爬行阶段运行中对速度进行调节时，需要对制动闸皮的摩擦力来进行依靠来实现控制，这就会容易导致出现对速度控制不够准确的问题。四是采用此种调速模式在进行提升机的开机以及换挡的过程中会产生较大的瞬间电流，此问题容易导致冲击机械系统的问题，而导致电动机的使用寿命缩短。五是在目前矿井生产中所应用的各种机械设备种类在不断增加且呈现出多样化以及智能化特点的同时，矿井开采生产中对各种设备的集中控制要求也在不断提高，但是此种调速控制方式无法满足其集中控制的要求。
3高压变频调速技术应用优势
在矿井提升机中应用高压变频调速技术所表现出的优势主要表现在以下几个方面：一是可以实现节能的消耗。与传统的串入附加电阻的方式相比，通过高压变频调速技术的应用可以在实现提高30%生产力的同时，实现节约超过20%的电能消耗。二是具有较高的系统安全性。通过在矿井提升机中应用高压变频调速技术可以实现对电动机转速进行提升时按照设计的速度曲线来进行自主提升，不仅具有较高的速度控制精度，而且防止出现超速以及过卷等问题，确保了整个系统运行的安全性。三是具有较高的生产效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在矿井提升机中所应用的高压变频调速技术的加速时间和减速时间都为10s，这就使得每次加速和减速的时间显著降低，实现了生产效率的提升。四是具有较少的设备维护量。在矿井提升机中采用高压变频调速技术可以实现对电力牵引与制动的完全依靠，基本不以来制动闸瓦的动作，只需要在停车以及安全回路保护动作时才需要其进行抱闸，这就大大减少了闸瓦的磨损以及此原因所引发的设备维护工作量。五是具有良好的工作环境。由于采用高压变频调速技术实现了对原有大功率附加电阻的取消，也就是减少了由于其附加电阻运行时所产生的热量，降低了其运行环境中的温度，实现对运行现场工作环境的改善。六是具有较小的启动时对电网的冲击影响。这主要是由于高压变频器属于软启动装置，在启动时对电网的冲击小于一倍电流。
4高压变频调速技术在矿井提升机中的应用
4.1高压变频调速技术原理
在矿井提升机中所应用的高压变频调速技术就是通过变频器来对电动机的转速进行调节，而且发挥上述优势起到提高电机传动系统运行效率以及节能降耗的目的。尤其是在目前交流传动成为电气传动主流的趋势下，针对目前比较常用的异步电动机调速系统，采用变频调速系统是目前效率最高以及性能最好的方法。这主要是由于此种调速方式不仅具有较为广泛的调速范围，而且具有较高的调速精度以及较好的动态响应等优点，还具有较为广泛的应用范围。在采用此技术实现矿井提升机的调速过程中，主要及是通过计算机程序来实现对系统的逻辑控制和控制功能，这样不仅减少了常规电气元件的数量，而且实现了控制精度的大大提升，还可以实现新的安全保护和控制功能，
4.2高压变频调速技术在矿井提升机中的应用效果
以某矿井生产中的提升机采用高压变频调速技术进行改造为例，在采用传统的调速方案时需要每两年更换一套高压接触器来减少湿润天气下的电气事故概率，但是采取此种方案之后就可以省下此高压接触器的更换费用，大约每年3万元。此外，还会减少由于副井停车而导致出现的间接损失大约10万元。此外还降低了出现紧急停车事故的概率、钢丝绳损坏情况以及延长了钢丝绳的使用寿命。不仅如此，在高压变频改造之后大约每年节省电能消耗费用52万元左右，而且由于不会再出现触点以及线圈烧坏、金属电阻箱频繁烧坏、碳刷频繁更换等问题，每年还节省材料费用大约2.2万元左右。由此可以看出，通过在矿井提升机中采用高压变频调速技术代替原有的调速方案之后，不仅表现出良好的经济效果，而且针对目前能耗较高以及产出较低的企业也实现了经济效益的提升，并促进我国国民经济的快速发展。
5结语
针对目前采用传统调速方法的矿井提升机运行中存在的问题，在采用高压变频调速技术对其进行改造之后，实现了生产效率和调速精确度的提升、确保了提升机的运行安全、节省了提升机运行中的电能消耗以及热量产生，实现了现场环境的改善并减少对电网的冲击，表现出良好的经济效益以及社会效益。
参考文献：
[1] 王会学, 李芳磊. 浅谈矿井提升机中高压变频调速器的创新应用[J]. 企业技术开发, 2016, 35(8):52-54.
[2] 李宏忠. 高压变频调速器在矿井提升机的应用研究[J]. 山东煤炭科技, 2016(4):108-109.
论文作者:曹其超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
标签：矿井论文; 高压论文; 变频调速论文; 技术论文; 提升机论文; 较高论文; 机中论文; 《电力设备》2018年第32期论文;