1．引言
礦井提升機在礦山擔負著地下和地面之間運送人員,、物料以及貨物等任務,，是一個咽喉設備。在每次運行的過程中,，從啟動,、加速、減速一直到爬行停車整個過程中負載不發(fā)生變化,，并且運行的過程既可能是負載提升,，又可能是負載下放，對電機而言就是位能性負載,，并且需要四象限運行,。
目前我國礦井提升機交流電控設備中仍大量沿用傳統(tǒng)的在繞線型異步電機轉(zhuǎn)子回路中接入金屬電阻，用控制器或磁力站切除電阻的方法進行調(diào)速,。這種調(diào)速方式為有級調(diào)速,，在不同速度換檔切換的過程中，調(diào)速特性為跳躍式變化,，不僅調(diào)速性能不好,，并且對系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的沖擊，對機械設備特別是減速器十分不利,。另外,，在電機運行在再生制動區(qū)域時，所產(chǎn)生的大量能量都不得不人為地消耗在轉(zhuǎn)子電阻上,，對能源而言是極大的浪費,。
近年來，隨著我國自動化技術(shù)的提高,，變頻器在各行各業(yè)中得到了大量而廣泛的應用,，變頻器用于礦井提升機負載也日益增多，本文介紹海利普變頻器應用于某煤礦提升機改造的案例,。
2．HLP變頻器介紹
HLP-A采用新型 IGBT 為主控器件,，全數(shù)字化設計，以高可靠性、易操作,、高性能為設計目標,，用于鼠籠式電機或繞線式轉(zhuǎn)子串電阻電機控制，既可用于新礦井安裝,，也可用于老礦井改造,。主要特性如下：
•功率范圍：0.4KW～22KW（單、三相220V）,；
0.75KW～450KW（三相380V）,；
•以大規(guī)模電機控制IC＋IGBT為核心，具有多種保護功能,，整機可靠性高,；
•對進線電壓適應性強，波動可達±20%,特別適用于電網(wǎng)質(zhì)量較差的國家與地區(qū),；
•軟件功能強大,，內(nèi)置有多種控制方式，廣泛適應各種工業(yè)場合的控制需求,；
•內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器,，可方便地構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)；
•內(nèi)置簡易PLC,，具有牽升,、擾動、多段速控制,、程序運行等多種功能,；
•高輸出扭矩，1HZ時可達150%,；頻率解析度高達0.01HZ,；
•過載能力強，150% （1分鐘）,，200% （2ms）,；
•具有良好的通訊制界面，極易組成集中控制系統(tǒng),；
3．HLP變頻器在礦井提升設備上的應用
電機為130KW/380V 4對極繞線型異步電機,，額定電流250A，減速箱傳動比為20:1,。轎廂凈重750Kg,，最大載重量2000Kg,，豎井高度300米,。原系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)子串接電阻分級調(diào)速，上行下行調(diào)速過程人工操作，能源浪費嚴重,，乘車舒適性差,。經(jīng)過變頻改造采用海利普 HLPA018543B型變頻器和PLC構(gòu)成調(diào)速系統(tǒng)。新的系統(tǒng)調(diào)速結(jié)構(gòu)如下圖所示：
用戶按上行按鈕則變頻器正轉(zhuǎn)牽引轎廂上行,，按下行按鈕則變頻器反轉(zhuǎn)牽引轎廂下行,。行程開關(guān)分別安裝在豎井20m、50m,、250m和280m處,，作速度切換之用。編碼器用于檢測轎廂速度,，防止超速,。故障端子用于輸入越頂?shù)裙收闲盘枺脕砜刂票чl器起保護作用,。
系統(tǒng)工作流程如下：
上行：變頻器正轉(zhuǎn)啟動信號――》5Hz時發(fā)出松閘信號――》抱閘器松開―－》運行到行程開關(guān)4發(fā)中速信號―－》運行到行程開關(guān)3發(fā)高速信號―－》運行到行程開關(guān)2發(fā)中速信號―－》運行到行程開關(guān)1發(fā)停車信號――》5Hz時發(fā)出抱閘信號――》變頻器停止運行,。
下行：變頻器正轉(zhuǎn)啟動信號――》延時5S發(fā)出松閘信號同時發(fā)反轉(zhuǎn)信號――》抱閘器松開―－》運行到行程開關(guān)1發(fā)中速信號―－》運行到行程開關(guān)2發(fā)高速信號 ―－》運行到行程開關(guān)3發(fā)中速信號―－》運行到行程開關(guān)4發(fā)停車信號――》5Hz時發(fā)出抱閘信號――》變頻器停止運行。
變頻器參數(shù)設置如下表：
表1 參數(shù)設置
值得注意的是下行開始時先發(fā)正轉(zhuǎn)信號,，目的是消除減速箱傳動齒輪的間隙,，否則下行時轎廂會出現(xiàn)下墜現(xiàn)象。
4．結(jié)論
經(jīng)過現(xiàn)場運行觀察,，系統(tǒng)運行非常平穩(wěn),，達到了設計要求，說明HLP-A型變頻器完全可以適用于礦井提升機,。