高壓提升機變頻器在蘭花集團唐安煤礦副井上的應用

分類：技術教程日期：2009-09-29 10:44:13 來源：山東新風光電子科技發展有限公司

高壓提升機變頻器在蘭花集團唐安煤礦副井上的應用

The Application of High Inverter in Mining Hoist of Tangan Mine Lan Hua Group

山東新風光電子科技發展有限公司張文勇高昌起林洪波

蘭花煤炭實業集團有限公司唐安煤礦機電科常志恒

中國科學院長春光學精密機械與物理科研所孔德杰

Zhang Wenyong Gao Changqi Lin Hongbo Chan Zhiheng Kong Dejie

摘要：本文介紹了風光牌高壓提升機變頻器在煤礦副井上的應用情況，對節能效果進行了分析。由于礦井提升機對轉速精度及加減速度要求較高，必須采用高精度變頻調速系統。

關鍵詞：高壓變頻器提升機能量回饋

Abstract:The article introduces the application instances of FengGuang high inverter in mining hoist,and analyses the power-saving effect.High precision variable-frequency adjustable speed system should be adopted because mine hoist requires high-precision rotate speed and acceleration or deceleration.

Key Words: High inverter Mining hoist Energy feedback

1 引言

山西蘭花煤炭實業集團有限公司唐安煤礦，是蘭花公司屬下一個前景廣闊的現代化礦井。該分公司前身唐安煤礦，始建于建國初期，組建蘭花集團前，屬高平市市營煤礦。現占地面積55萬平方米，井田面積29.95平方公里，屬沁水煤田腹地，地質儲量3.39億噸，工業儲量2.23億噸，可采儲量1.37億噸。年生產能力150萬噸。

礦井提升機是煤礦的關鍵設備，它肩負著井上井下的物體運輸的重任。礦井提升有主井提升和副井提升之分，主引提升的作用是沿井筒提升有益礦物（如煤炭等），副井提升的主要作用是沿井筒提升矸石、下放材料、升降人員或設備等。礦井提升機在整個煤礦生產中占有重要的地位。因此，要求礦井提升機拖動系統具有安全可靠，運行高效且定位準確的能力。

礦并提升機作為礦山最大的電氣設備之一，其耗電量占礦山總耗電量的30%—40%，并且運行特性復雜，速度快，慣性大，一旦提升機失去控制，不能按照給定速度運行，就可能發且超速、過卷等重大安全事故，造成設備損壞甚至人員傷亡，給礦山帶來重大人事和財產損失。因此礦井提升機的電控系統的技術性能和可靠性直接影響煤礦的安全生產。

原副井提升機系統采用交流電動機轉子回路串電阻調速，由于該系統調速精度低，可靠性差，維護費用大，蘭花集團唐安煤礦領導通過考察國內用戶現場使用提升機變頻器的情形后，決定選用新風光JD-BP37-280T型（280KW/6KV）高壓提升機變頻器，對副井提升機系統進行系統改造。

2原礦井提升機系統概述

2.1系統參數

2.1.1礦用提升機

機器型號	ZJK-2.5/20	卷二層時纏繞長度	456M
卷筒直徑	2.5M	卷三層時纏繞長度	739M
卷筒寬度	1.2M	減速器傳動比	30
卷筒數目	2個	鋼絲繩最大速度	3.8m/s
鋼絲繩最大靜拉力	9T	電動機最大轉速	580r/min
鋼絲繩最大靜拉力差	5.5T	電動機最大功率	240KW
鋼絲最大直徑	31mm	機器重量（不含電氣）	37T
鋼繩破斷能力		郵廠編號	B4044
卷一層時纏繞長度	213M	制造日期	83-12-25
廠址	洛陽礦山機器廠

2.1.2減速器

型號	ZHLR-130K	速比	30
最大輸入轉速	750r/min	編號	84-044
最大輸出扭矩	18000kgm	重量	11950KG
制造日期	1984-01	廠址	洛陽礦山機器廠

2.1.3三相異步電動機（江西電機廠）

型號	JRQ1410-10	轉速	590r/min	編號	9041094
功率	200KW	接法	Y	頻率	50HZ
定子電壓	6KV	定子電流	27A	絕緣等級	B/B
轉子電壓	511V	轉子電流	248A	標準	JB564-64
重量	3300KG	日期	90年10月

2.2交流電動機轉子回路串電阻調速系統

在加速過程中，交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4逐級吸合，轉子回路電阻依次減小，以保證加速力矩的平均值不變。如果要求電動機低速運行，則需在轉子回路串較大電阻。為了解決減速段的負力要求，通常采用動力制動方案，即將定子側的高壓電源切除，施加直流電壓，或在定子繞組上施加低頻電源，讓電動機工作在發電伏態。

這種拖動方案存在的問題是：

（1）開環有級調速，加速度難以準確控制，調速精度差；

（2）觸點控制，大量使用大容量開關，系統維護工作量大，可靠性差；

（3）運行效率低，在低速時大部分功率都消耗在電阻上；

（4）電機的機械特性偏軟，一般電阻上消耗的功率約為電動機輸出功率的20%—30%；（5）接觸器經常吸合與斷開，噪音比較大。

雖然這種調速方案控制方式簡單、初期設備投資較低，但技術性能和運行效率低，許多中小礦井的提升機仍采用該種調速方案。