变频调速技术在矿山提升绞车中的应用

张丽琼

（同煤集团晋华宫矿综合工业区，山西大同037016）

引言

矿山提升系统是矿山开采过程中关键的一个系统，矿山提升系统主要作用是运输人员、原料以及设备等，矿山提升系统是一个重要的运输系统。矿山提升系统在运行的过程中不仅需要较高的电量而且还要求工作人员认真负责的工作态度，因此矿山提升系统对整个矿山开采的安全具有极大的作用。现阶段，我国在矿山提升系统中主要是运用绞车进行物资以及人员的运输，提升绞车目前的提升仍然是依靠交流异步电动机，在提升绞车中运用这种电动机会因为巨大的电流而产生对设备较大的冲击，导致提升绞车在运行时候经常发生一些安全问题，同时也影响电机的使用寿命。因此，使用交流异步电动机已经不适用于我国矿山的开采工作。为了适应现代化的矿山开采，变频调速技术逐渐应用到矿山提升绞车的运用中，变频调速技术不仅在运行的过程中平稳安全，而且能够提高矿上开采过程中的安全性。因此，越来越多的矿山企业在矿山提升绞车中采用变频调速技术，不仅能够提高矿山开采的效率，而且能够保障矿山生产的安全性[1]。

1 变频调速技术在矿山提升绞车中的作用

变频调速技术在实际运用中的作用主要表现在提升绞车的启动、加速、减速以及停车的全过程中。通过调节发动机的频率来控制绞车运行时的速度，减少了因电流过大而产生的对绞车电机的巨大冲击，同时也使绞车的运行更加的安全可靠。通过频率的调节来使绞车的速度达到可控性，即使当系统出现紧急断电的情况下，也可以通过刹车系统对绞车进行机械刹车。因此，变频调速技术在实际运用中不仅能够极大地提高提升绞车在运行中的效率，而且还能够保障提升绞车在运行时的安全性[2]。

2 基于PLC的变频调速技术在矿山提升绞车中的应用

PLC指的是可编程逻辑控制器，是一种可以进行编程的存储器，它一般用于内部存储程序。PLC的主要作用在于它能够执行逻辑运算、顺序控制以及计数与算术等操作，能够通过数字或者模拟式输入或者输出控制的机械。PLC的实质是一种工业控制的计算机，主要的结构有中央处理器、存储器以及电源等元件。在变频调速技术中纳入PLC技术能够对提升绞车的提升的速度以及提升的高度进行控制。能够极大地简化矿山提升系统的操作，同时能够使整个提升系统更加的稳定。另外，基于PLC的变频调速技术对于绞车在进行运输的过程中精度的提高，使矿山开采过程的安全性得到保障。因此，现阶段各大矿山企业都倾向于使用基于PLC的变频调速技术运用到矿山开采的提升系统中。

在矿山开采过程中进行变频调速技术的设计首先要选择正确的变频器的容量。电机在运行的过程中所需要的启动转矩通常是电机的额定转矩的1.7倍，为了确保提升系统能够安全的使用，应该提高变频器的容量使其能够获得两倍的负载力矩值。因此变频器输出电源中存在一些高次谐波能够使电动机的内部产生一部分的谐波损耗，因此，变频器的电流也应该适当的加大。另外，由于提升绞车在升降的过程中存在很大的惯性，因此，提升绞车在运行过程中的稳定性就要得到保障，避免因为提升绞车的惯性而引发安全事故。在选择变频器的时候，应该将定子磁通以及转矩作为主要的变量。最后，对制动电阻的选择应该要考虑到提升绞车在下降的时候产生的重力加速度会导致变频器的电压过高而损坏，这种情况下就必须要在变频器中加入制动电阻，控制提升绞车在运行过程中的速度，保证运输物能够精确到达[3]。

首先，设计PLC系统应该要考虑到变频器的系统参数以及实际使用中提升绞车的功能，PLC系统的控制器和传感器应该选择与提升绞车的运行状态相符合。其次，在选用PLC型号的时候应该通过对用户的存储容量来进行估算分析最终确定下来合适的PLC型号。而且尽量选择处理速度较快的PLC，因为在运行的过程中可能会出现PLC输出控制出现滞后的情况。

3 结语

大量的研究证明，变频调速技术在矿山开采中的提升系统和运输系统方面存在着极大的优越性。未来矿山开采的提升系统中，变频调速技术的应用将会越来越广泛。变频调速技术相比传统的交流异步电动机能够减少对设备的冲击，可极大地提高机械设备的使用寿命，使得矿山开采的生产效率得到巨大的提升，而且矿山开采过程中的安全性也可得到保障。可以预见，基于PLC的变频调速技术将会成为未来矿山开采的提升系统以及运输系统中的主流控制技术。

[1]杨晓光.变频调速技术在矿山运输中的应用研究[J].中国新技术新产品，2017（4）：46-47.

[2]刘学军.浅谈变频调速绞车在矿井斜巷提升中的应用[J].科学咨询，2015（9）：41-43.

[3]刘宝谋.能量反馈变频调速技术在提升绞车的改造[J].装备制造技术，2012（7）：324-326.