变频系统在提升绞车中的运用

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1、变频系统在提升绞车中的运用李岗工作单位：山西兰花集团东峰煤矿有限公司摘要本文详细介绍了矿井6KV高压变频系统在提升绞车中运用。文中对高压变频器的原理、功率单元的结构、矿井提升高压绕线电机串联电阻起动电控系统改造为变频控制的方法、可编程控制器（PLC）在矿井提升绞车电控中的运用、矿井副井提升绞车的节能方法做了详细的说明和分析。关键词：高压变频器、功率单元、可编程控制器、提升绞车电控.节能问题的提出：矿井主提升绞车作为矿井的关键设备，功率较大，其耗电占到矿井总用电量很大比例。我公司副井提升绞车采用山西机器制造厂生产的JK—2.5/20X型，采用天津电器设备控制厂生产的TKDP-G

2、-1286电控系统。为高压6KV交流电动机在绕线式异步电动机的转子回路内接入八段金属电阻，用磁力站逐步切除电阻的方法进行调速，减速和下放重物时，采用直流动力制动的方式进行拖动。对苴进行节能改造有很大的必要性，体现在以下两个方面。1、根据国家2011年1月发布的《关于禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第三批）》要求（发布ZH起2年后禁止使用）使用继电器结构原理的提升机电控装置，TKDP-G-1286就属于此类电控系统。提升机采用PLC电控系统已是发展所需。2、提升机的节能需耍提升绞车绕线电机在工频运行时，转子带电阻或者不带电阻，改变的只是屯机输出功率，电机输入功率可以认为是一定

3、的，只与定子电压变频系统在提升绞车中的运用李岗工作单位：山西兰花集团东峰煤矿有限公司摘要本文详细介绍了矿井6KV高压变频系统在提升绞车中运用。文中对高压变频器的原理、功率单元的结构、矿井提升高压绕线电机串联电阻起动电控系统改造为变频控制的方法、可编程控制器（PLC）在矿井提升绞车电控中的运用、矿井副井提升绞车的节能方法做了详细的说明和分析。关键词：高压变频器、功率单元、可编程控制器、提升绞车电控.节能问题的提出：矿井主提升绞车作为矿井的关键设备，功率较大，其耗电占到矿井总用电量很大比例。我公司副井提升绞车采用山西机器制造厂生产的JK—2.5/20X型，采用天津电器设备控制厂生

4、产的TKDP-G-1286电控系统。为高压6KV交流电动机在绕线式异步电动机的转子回路内接入八段金属电阻，用磁力站逐步切除电阻的方法进行调速，减速和下放重物时，采用直流动力制动的方式进行拖动。对苴进行节能改造有很大的必要性，体现在以下两个方面。1、根据国家2011年1月发布的《关于禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第三批）》要求（发布ZH起2年后禁止使用）使用继电器结构原理的提升机电控装置，TKDP-G-1286就属于此类电控系统。提升机采用PLC电控系统已是发展所需。2、提升机的节能需耍提升绞车绕线电机在工频运行时，转子带电阻或者不带电阻，改变的只是屯机输出功率，电机输入功

5、率可以认为是一定的，只与定子电压电流有关，与转子电阻无关。电机的输出功率与电机转速成正比，直到电机全速运转，转子电阻全部切除，二者相等（理想情况）。电机运行过程屮，转子电阻没有完全切除时，电机输入功率大于输出功率的部分,被转子电阻消耗。其能量消耗，表现在以下几个方面：①、加速段：启动过程中电机的输出功率，是与速度成止比逐步增加的，直到转子短封工频下等速运行。使用电阻启动的交流提升机，启动电流往往大于等速段电流，工频电源的输出功率一部分用于提升机的启动，一部分消耗在启动电阻上，并且提升机速度越低，电阻消耗的能量越大。在整个加速过程中，可以认为电机做功和电阻发热消耗的能量基本相等

6、。②、等速段：第一种情况工频带电阻低速运转：有些提升场合（提放质量超过5吨的物品），需要提升绞车低于额定等速速度，电机带转子电阻，定子工频送电运行。此时是正力提升，转子电阻发热消耗能量的情况与启动段类似。第二种情况动力制动负力运行：司机操作动力制动投入电制动运行，运行速度可以是全速也可以是半速。电机立子送低压直流电源，转了根据速度的不同切换电阻，此时的能耗仅仅是低压制动电源消耗功率，用于建立电机恒定磁场。电机发电产生制动能量，在转子电阻上发热消耗。③、减速段、爬行段：减速段和爬行段有正力减速和负力制动减速的区别，总的情况和加速段以及等速段半速运行的情况和同。可以用速度/功率正

7、比的规律简单估算电阻发热消耗的能量。因此，提升绞车进行变频电控系统改造，具有很大的节能空间。变频改造方案：我矿采用保留原有高压绕线电机，短接转子绕组，直接选择高压变频器对定子绕组变频控制的方式进行改造，同时现场保留原电阻启动设备，作为变频系统的备用。变频电控系统主要由高压馈电柜、高压变频柜、主控台、辅助控制柜及系统切换柜组成。原高压馈电柜、高压换相柜、原动力制动柜、原转子电阻及加速柜、换向智能站、调速智能站是用于新变频系统控制原继电器控制系统时使用。（如卞图1所示）AC6000VAC380VAC6000