PLC控制技术和直流调速晶闸管变频技术在煤矿暗斜井提升机防爆变频改造中的应用分析-论文.pdf

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1、第33卷第15期企业技术开发2014年5月Vo1．33No．15TECHN0LOGICALDEVELOPMENT0FENTERPRISEMav．2014PLC控制技术和直流调速晶闸管变频技术在煤矿暗斜井提升机防爆变频改造中的应用分析黄德明(红炭山矿业有限责任公司牛栏山煤矿，福建龙岩364102)摘要：矿井提升机是矿山生产中最为重要的设备之一，其主要任务是沿井筒提升各种物料和设备，以及工作人员的升降，是联系井下与井上的主要途径，素有矿井“咽喉”之称。对提升机来说，运行的安全性和可靠性是极其重要的，一旦发生故障，会造成难以估量的损失。文章以煤矿暗斜井提升机防爆变频改造为例，对PLC控制技术和

2、直流调速晶闸管变频技术的应用进行了分析和研究。关键词：PLC控制技术；直流调速晶闸管变频技术；提升机；防爆变频改造；应用中图分类号：TM343．3文献标识码：A文章编号：1006—8937(2014)15—0053—01作为矿山开采过程中应用最为广泛的机械设备，提升2．2改造目标机对于煤矿生产的安全和经济运行有着极其重要的作用，在不断的发展过程中，该煤矿的生产能力大大提升，一旦提升机出现故障或者事故，不仅会严重影响生产的正生产设备也开始向着大型化的方向发展，原有的15t的提常进行，更会威胁矿井工作人员的人身安全。因此，做好提升能力已经无法满足现有设备的使用需求，而且提升系统升机的管理和控

3、制，对于煤矿生产而言，是十分重要的。自身存在一定的安全隐患，不具备相应的防爆功能，同时系统能耗大，操作人员劳动强度大，故障率较高。在这种情1PLC控制技术与直流调速晶闸管变频技术况下，经过现场勘察和专家讨论后，决定对暗斜井提升系PLC，~ProgrammableLogi~Controller，可编程逻辑控统进行防爆变频改造，改造的目标主要包括四个方面：①制器，属于一种具有微处理机的数字化电子设备，可以应强化系统的提升能力，保证提升机的安全性和可靠性；②用于自动化控制领域，通过将控制命令的随时加载，对其实现提升系统的防爆功能；③减少提升机在运行维护中的进行储存和执行。在机电提升系统控制中，

4、PLC技术可以能耗，实现节能降耗；④对系统的各项保护功能进行完善。通过与电气控制技术的相互结合，极大地提升其综合性2．3改造方案能，能够有效提高电气控制装置的安全性和稳定性，具有2_3．1主电机非常明显的优势。在对主电机进行改造前，需要对实际要求的电机功率直流调速系统可以通过对控制电压的调节，改变电动进行计算，确保电机选择的合理性。电机功率的计算公式机的转速，具有良好的线性调速特性，控制性能简单高效，为：N=VmqO／1000rjj=206kW动态特性优异，是目前多数调速控制电动机的最优选择。其中，F一表示提升系统的最大静张力差，VTl取值为55而直流调速晶闸管变频技术，就是将晶闸管与直

5、流调速系kN；Di表示最大提升速度，取3．14m／s；为减速器的工作效统相互结合，通过改变运转频率，从而达到改变电动机转率，为0．92。速，起到节能效果，实现优势互补，不仅在技术性能上表现在原提升系统中，主电机为JR128—8绕线式电机，功率出了较大的优越性，在经济性和可靠性上也有了很大的提为155kW。很显然，这个功率与实际要求的功率相差较大，高。因此需要重新选择适当的电机。考虑到电控系统采用变频调速系统，在兼顾适用性和经济性的前提下，选择了2矿井提升机的防爆变频改造YB2335—250kW一8P型防爆变频专用电机，采用强迫风冷2．1改造前概况方式，电机功率达~q250kW，不仅能够满

6、足实际需求，还留该煤矿属于中型国有煤矿，暗斜井提升系统建设于出了一定的富余。1996年，主要功能在于井上与井下的相互联系，物料和设2-3．2电控系统备的运输，矿井工作人员升降等。提升机为国产设备，电控电控系统采用的是变频调速，则根据其基本原理可系统采用的是TKD—A型。在设计建造设，由于经济因素、设知，通过对电源频率的调节，可以对电机的转速进行控制。备因素和技术因素等的影响，提升系统的最大提升能力为在实际应用中，将5OHz的交流电经过整流和滤波之后，转15t，其主要技术参数如下：提升速度：3．14111·S-1；提升斜变为直流电，然后由PLC发出相应的控制信号，将直流电长：420L／m；

7、卷筒宽度：1_3B／m；卷筒直径：2．5D／m；主电机再转变为相应频率的交流电，从而实现对于电机转速的控功率：155kW；倾角：23。制。在IGBT等电力半导体制造工艺不断发展的影响下，变频调速技术也逐渐成熟。凭借自身故障率低、可靠性强，容易实现防爆功能等优势，变频系统在机电控制中得到了广作者简介：黄德明(1979一)，男，福建上杭人，助理工程师，研究方泛的应用。因此，在该煤矿暗斜井提升机的改造中，选择向：机电提升机变频器与PLC联