主提升机全载全速及全载半速电控系统改造

王忠敏

（黑龙江龙煤集团鹤岗分公司 技术中心，黑龙江 鹤岗154100）

1 问题的提出及改造原因

龙煤集团鹤岗分公司煤矿新井主提提升机原主回路由于可控硅元件较多，设备老化，故障率高，且无法采用刀闸式进行全载全速和全载半速的切换功能，因此进行电控系统的改造。

2 原主回路供电系统原理

煤矿新井主提提升机的电控系统原来是由4个整流柜，1个调节柜，1个磁场柜组成（见图1），由1＃变压器给1＃、3＃整流柜供电，由2＃变压器给2＃、4＃整流柜供电，1＃、2＃整流柜串联，3＃、4＃整流柜串联，最后2＃、4＃整流柜并联后至主电机，1＃、3＃整流柜分至1＃、2＃电抗器，经1＃、2＃快开后，到分流器至主电机，磁场柜供电机磁场，形成完整的主回路系统。

3 改造后全载全速、全载半速供电系统原理及切换方法

经改造，成为有4个整流柜，1个调节柜，1个磁场柜，增加2个转切柜，组成的ASCS电控系统（见图2），这套带有2个转切柜的ASCS电控系统，可控硅更加可靠，整流柜脉冲触发板实现双路触发，一套使用，一套备用。具有较强的自诊断能力，能实现四象限运行，出现负力可自动投入发电反馈制动，提高系统安全性，提高运输能力。它的独特优势是具有极其方便的刀闸式切换提升机全载全速和全载半速功能。

此全数字调速系统主要由全数字调速装置和可控硅整流装置组成。全数字调速系统可以配制成6脉动、串联12脉动或并联12脉动的形式。对于串联12脉动，当一组可控硅装置发生故障情况下，可以切换为6脉动全载半速运行。对于并联12脉动，当一组可控硅装置发生故障情况下，可以切换为6脉动半载全速运行。

图1 改造前新井主提主回路供电系统

图2 改造后新井主提主回路电控系统

此切换功能由手柄式刀闸控制全载全速和全载半速切换，具体使用情况是在1＃和2＃整流柜之间安装1＃转切柜，在3＃和4＃整流柜之间安装2＃转切柜，在1＃转切柜内设K1、K2、K3三个刀闸，在2＃转切柜内设K4、K5、K6三个刀闸，利用K1、K2、K3、K4、K5、K6刀闸的不同的合分闸位置，从而实现全载全速和全载半速功能的切换。刀闸具体执行全载全速和执行全载半速的工作方式：

4 提升机的操作控制系统

采用可编程序控制器PLC来完成，以确保提升机的安全运行。可编程控制器由电源模块、CPU模块、通讯模块、高速计数模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块等组成。操作控制系统有如下功能：

1）具有检修、验绳、手动、半自动、全自动操作方式。

2）根据提升种类进行最高速度限制。

3）提升机工艺控制与必要的闭锁。

4）安全回路由两套PLC控制软件及部分外部硬件组成，当紧急情况时可实现提升机低速应急开车功能。

5）安全制动过程实现恒减速控制，使安全制动过程的减速度不受提升、下放、载荷大小影响，在给定范围内保持恒定，并且不超过防滑极限减速度，确保提升机安全运行。

6）具有提升位置闭环控制功能，准确停车。

7）具有完善的保护功能，如：超速、过卷、钢绳滑动、闸瓦磨损、弹簧疲劳、过流、过压、变流装置故障等保护。

8）测速机与编码器之间相互监视互为备份，确保速度、深度指示及控制万无一失。

9）启动过程中，制动器油压与电机电流进行合理配合，避免提升容器冲顶或提升容器下坠。

5 结语

通过系统的技术改造，该系统原计划4个月试运行，系统进入稳定期，实际上不足2个月已进入稳定期，第3个月便开始承担全矿井的提升任务，充分说明了该系统的优越性。

该系统具有可靠性高、保护完善，故障率低，维护量小、操作简便，抗干扰能力强，故障查找快捷等特点。在性能价格比、维护使用、可靠性等方面较之经济的电控系统具有明显的优越性。

打造数字化矿井是鹤矿集团公司发展的需要，本文所论述的内容正是数字化电控系统整流调速系统的内容，详细论述了手柄式刀闸操作方法实现提升机全载全速、全载半速功能的原理，新井主提的主回路供电系统原理，全数字电控整流调速系统的功能，这些都是打造数字化矿井的重要技术，是实现提升机安全与可靠运行的需要，并已实际应用于峻德煤矿立井提升工作中，保证了矿井提升的安全生产，取得了良好的经济效益。

〔1〕电气传动自动控制原理与设计，北京：北京工业大学出版社.

〔2〕电力拖动自动控制系统（第2版），北京：机械工业出版社.