1.引言
礦井提升電機(jī)優(yōu)越的制動性能的可以使提升機(jī)獲得平穩(wěn)、安全、可靠的制動運(yùn)行狀態(tài),避免嚴(yán)重的機(jī)械磨損,防止較大的機(jī)械沖擊,減少機(jī)械部分維修的工作量,延長提升機(jī)械的使用壽命。
隨著礦井提升系統(tǒng)自動化,改善提升系統(tǒng)的性能,以及提高提升設(shè)備的提升能力等的要求,對礦井交流電機(jī)制動的要求也越來越高。
目前礦用提升機(jī)普遍使用交流繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制系統(tǒng)。提升機(jī)在減速和爬行階段的速度控制性能較差,特別在負(fù)載變動時很難實(shí)現(xiàn)恒減速控制,經(jīng)常會造成過放和過卷事故;提升機(jī)頻繁的啟動和制動工作過程會使轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的能耗;轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制電路復(fù)雜,接觸器、電阻器、繞線電機(jī)電刷等容易損壞,影響生產(chǎn)效益。
針對串電阻調(diào)速系統(tǒng)的這些問題,本文介紹變頻器在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。
歐瑞變頻器的調(diào)速控制可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的恒加速和恒減速控制,能很好的防止提升機(jī)過卷和過放事故發(fā)生;變頻器的的調(diào)速還可以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟啟動,取除了轉(zhuǎn)子串電阻造成的能耗,具有十分明顯的節(jié)能效果;變頻器調(diào)速控制電路簡單,克服了接觸器、電阻器、繞線電機(jī)電刷等容易損壞的缺點(diǎn),降低了故障和事故的發(fā)生;因此,變頻器在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用有十分廣闊的前景。
2.礦井提升機(jī)組成
礦井提升機(jī)主要由電動機(jī)、減速器、卷筒(或摩擦輪)、制動系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、 測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成,采用交流電機(jī)驅(qū)動。
按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機(jī)和摩擦式礦井提升機(jī)。
纏繞式礦井提升機(jī)有單卷筒和雙卷筒兩種,鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。單筒大多只有一根鋼絲繩,連接一個容器。雙筒的每個卷筒各配一根鋼絲繩,連接兩個容器,運(yùn)轉(zhuǎn)時一個容器上升,另一個容器下降。
摩擦式礦井提升機(jī)的提升繩搭掛在摩擦輪上,利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器,或一端連接容器,另一端連接平衡重。摩擦式礦井提升機(jī)根據(jù)布置方式分為塔式摩擦式礦井提升機(jī)(機(jī)房設(shè)在井筒頂部塔架上)和落地摩擦式礦井提升機(jī)(機(jī)房直接設(shè)在地面上)兩種。
按提升繩的數(shù)量又分為單繩摩擦式礦井提升機(jī)和多繩摩擦式礦井提升機(jī)。
3.原系統(tǒng)存在的問題
原有的卷揚(yáng)設(shè)備都是采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī),通過集電環(huán)和碳刷在轉(zhuǎn)子回路中串入若干段電阻,由接觸器控制接入電阻的多少來控制轉(zhuǎn)速。存在以下缺點(diǎn):
?、拧?a class="innerlink" href="http://www.ihrv.cn/tags/串聯(lián)電阻" title="串聯(lián)電阻" target="_blank">串聯(lián)電阻調(diào)速,其調(diào)速變化呈跳躍狀,使得減速機(jī)齒輪、天輪、中輪、料車與斜橋?qū)к壷g,在加減速運(yùn)行階段均受到?jīng)_擊力的作用,設(shè)備易損壞,鋼絲繩易疲勞,導(dǎo)致維修量大,檢修費(fèi)用增加。
?、啤〈?lián)電阻調(diào)速范圍小,使得料車速度呈突變,減速后停車時仍有較高轉(zhuǎn)速,對制動器和限位開關(guān)的調(diào)整精度要求高,且容易發(fā)生越位及掉道事故而影響生產(chǎn)。
?、恰〈?lián)電阻調(diào)速,使得料車起動及減速時,大部分電能消耗在電阻器上;當(dāng)電動機(jī)在電壓下降時,力矩下降,轉(zhuǎn)差率增大,嚴(yán)重時,料車無法啟動,易于產(chǎn)生事故。
?、取∧芎母?,低速機(jī)械特性軟。因?yàn)檗D(zhuǎn)速的降低是通過轉(zhuǎn)子外接電阻消耗能量來實(shí)現(xiàn)的,并且轉(zhuǎn)速越低,機(jī)械特性越軟,消耗在電阻中能量比例越大,極不經(jīng)濟(jì),電網(wǎng)電壓的高低對速度影響很大。
?、伞〗佑|器互所控制系統(tǒng)在頻繁切換情況下,沖擊電流大,接觸器觸頭易燒損(故障率較高),轉(zhuǎn)子所串電阻易燒損;對減速機(jī)、連軸器、鋼絲繩的機(jī)械沖擊大,使用壽命短。
歐瑞卷揚(yáng)提升控制系統(tǒng)JY2000可以克服以上缺點(diǎn),并且提升電網(wǎng)功率因數(shù),達(dá)到較高的節(jié)能效果。JY2000的工作特點(diǎn)是啟動速度慢,轉(zhuǎn)矩大,加速平滑,停車平穩(wěn)、準(zhǔn)確;安全性高,控制靈活,故障低。并且原系統(tǒng)與新系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一用一備,隨時切換工作狀態(tài),做到工變頻完善結(jié)合。
4.JY2000提升機(jī)系統(tǒng)介紹
JY2000提升機(jī)由變頻器、操縱臺控制系統(tǒng)、液壓制動系統(tǒng)、能量回饋系統(tǒng)、能耗制動系統(tǒng)、測速裝置等六部分組成。采用矢量控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩,起動力矩大的效果。
5.節(jié)電效果
異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的模式,電阻上消耗大量的轉(zhuǎn)差功率,速度越低,消耗的轉(zhuǎn)差功率越大。采用JY2000提升機(jī)控制系統(tǒng)后取消了轉(zhuǎn)子電阻,大大改善了能耗問題。自2001年發(fā)貨以來,經(jīng)客戶實(shí)際測試節(jié)電效果都在35%以上;帶有能量回饋裝置的提升設(shè)備都在40%以上。
6.總結(jié)
經(jīng)多年來市場驗(yàn)證,歐瑞傳動生產(chǎn)的JY2000提升機(jī)控制系統(tǒng)可以完全替代原有設(shè)備,并可以脫離原有電控系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。提升機(jī)變頻調(diào)速電控系統(tǒng) 具有控制性能優(yōu)良、操作簡便、運(yùn)行效率高、維護(hù)工作量小等諸多優(yōu)點(diǎn),隨著變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟與能源節(jié)約要求的必然趨勢,它正成為礦山提升機(jī)傳動的發(fā)展方向。
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