主提升機(jī)全載全速及全載半速電控系統(tǒng)改造

王忠敏

（黑龍江龍煤集團(tuán)鶴崗分公司 技術(shù)中心，黑龍江 鶴崗154100）

1 問題的提出及改造原因

龍煤集團(tuán)鶴崗分公司煤礦新井主提提升機(jī)原主回路由于可控硅元件較多，設(shè)備老化，故障率高，且無(wú)法采用刀閘式進(jìn)行全載全速和全載半速的切換功能，因此進(jìn)行電控系統(tǒng)的改造。

2 原主回路供電系統(tǒng)原理

煤礦新井主提提升機(jī)的電控系統(tǒng)原來(lái)是由4個(gè)整流柜，1個(gè)調(diào)節(jié)柜，1個(gè)磁場(chǎng)柜組成（見圖1），由1＃變壓器給1＃、3＃整流柜供電，由2＃變壓器給2＃、4＃整流柜供電，1＃、2＃整流柜串聯(lián)，3＃、4＃整流柜串聯(lián)，最后2＃、4＃整流柜并聯(lián)后至主電機(jī)，1＃、3＃整流柜分至1＃、2＃電抗器，經(jīng)1＃、2?？扉_后，到分流器至主電機(jī)，磁場(chǎng)柜供電機(jī)磁場(chǎng)，形成完整的主回路系統(tǒng)。

3 改造后全載全速、全載半速供電系統(tǒng)原理及切換方法

經(jīng)改造，成為有4個(gè)整流柜，1個(gè)調(diào)節(jié)柜，1個(gè)磁場(chǎng)柜，增加2個(gè)轉(zhuǎn)切柜，組成的ASCS電控系統(tǒng)（見圖2），這套帶有2個(gè)轉(zhuǎn)切柜的ASCS電控系統(tǒng)，可控硅更加可靠，整流柜脈沖觸發(fā)板實(shí)現(xiàn)雙路觸發(fā)，一套使用，一套備用。具有較強(qiáng)的自診斷能力，能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，出現(xiàn)負(fù)力可自動(dòng)投入發(fā)電反饋制動(dòng)，提高系統(tǒng)安全性，提高運(yùn)輸能力。它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是具有極其方便的刀閘式切換提升機(jī)全載全速和全載半速功能。

此全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)主要由全數(shù)字調(diào)速裝置和可控硅整流裝置組成。全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)可以配制成6脈動(dòng)、串聯(lián)12脈動(dòng)或并聯(lián)12脈動(dòng)的形式。對(duì)于串聯(lián)12脈動(dòng)，當(dāng)一組可控硅裝置發(fā)生故障情況下，可以切換為6脈動(dòng)全載半速運(yùn)行。對(duì)于并聯(lián)12脈動(dòng)，當(dāng)一組可控硅裝置發(fā)生故障情況下，可以切換為6脈動(dòng)半載全速運(yùn)行。

圖1 改造前新井主提主回路供電系統(tǒng)

圖2 改造后新井主提主回路電控系統(tǒng)

此切換功能由手柄式刀閘控制全載全速和全載半速切換，具體使用情況是在1＃和2＃整流柜之間安裝1＃轉(zhuǎn)切柜，在3＃和4＃整流柜之間安裝2＃轉(zhuǎn)切柜，在1＃轉(zhuǎn)切柜內(nèi)設(shè)K1、K2、K3三個(gè)刀閘，在2＃轉(zhuǎn)切柜內(nèi)設(shè)K4、K5、K6三個(gè)刀閘，利用K1、K2、K3、K4、K5、K6刀閘的不同的合分閘位置，從而實(shí)現(xiàn)全載全速和全載半速功能的切換。刀閘具體執(zhí)行全載全速和執(zhí)行全載半速的工作方式：

4 提升機(jī)的操作控制系統(tǒng)

采用可編程序控制器PLC來(lái)完成，以確保提升機(jī)的安全運(yùn)行?？删幊炭刂破饔呻娫茨K、CPU模塊、通訊模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊等組成。操作控制系統(tǒng)有如下功能：

1）具有檢修、驗(yàn)繩、手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)操作方式。

2）根據(jù)提升種類進(jìn)行最高速度限制。

3）提升機(jī)工藝控制與必要的閉鎖。

4）安全回路由兩套PLC控制軟件及部分外部硬件組成，當(dāng)緊急情況時(shí)可實(shí)現(xiàn)提升機(jī)低速應(yīng)急開車功能。

5）安全制動(dòng)過程實(shí)現(xiàn)恒減速控制，使安全制動(dòng)過程的減速度不受提升、下放、載荷大小影響，在給定范圍內(nèi)保持恒定，并且不超過防滑極限減速度，確保提升機(jī)安全運(yùn)行。

6）具有提升位置閉環(huán)控制功能，準(zhǔn)確停車。

7）具有完善的保護(hù)功能，如：超速、過卷、鋼繩滑動(dòng)、閘瓦磨損、彈簧疲勞、過流、過壓、變流裝置故障等保護(hù)。

8）測(cè)速機(jī)與編碼器之間相互監(jiān)視互為備份，確保速度、深度指示及控制萬(wàn)無(wú)一失。

9）啟動(dòng)過程中，制動(dòng)器油壓與電機(jī)電流進(jìn)行合理配合，避免提升容器沖頂或提升容器下墜。

5 結(jié)語(yǔ)

通過系統(tǒng)的技術(shù)改造，該系統(tǒng)原計(jì)劃4個(gè)月試運(yùn)行，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定期，實(shí)際上不足2個(gè)月已進(jìn)入穩(wěn)定期，第3個(gè)月便開始承擔(dān)全礦井的提升任務(wù)，充分說(shuō)明了該系統(tǒng)的優(yōu)越性。

該系統(tǒng)具有可靠性高、保護(hù)完善，故障率低，維護(hù)量小、操作簡(jiǎn)便，抗干擾能力強(qiáng)，故障查找快捷等特點(diǎn)。在性能價(jià)格比、維護(hù)使用、可靠性等方面較之經(jīng)濟(jì)的電控系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性。

打造數(shù)字化礦井是鶴礦集團(tuán)公司發(fā)展的需要，本文所論述的內(nèi)容正是數(shù)字化電控系統(tǒng)整流調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)容，詳細(xì)論述了手柄式刀閘操作方法實(shí)現(xiàn)提升機(jī)全載全速、全載半速功能的原理，新井主提的主回路供電系統(tǒng)原理，全數(shù)字電控整流調(diào)速系統(tǒng)的功能，這些都是打造數(shù)字化礦井的重要技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)提升機(jī)安全與可靠運(yùn)行的需要，并已實(shí)際應(yīng)用于峻德煤礦立井提升工作中，保證了礦井提升的安全生產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

〔1〕電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制原理與設(shè)計(jì)，北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社.

〔2〕電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)（第2版），北京：機(jī)械工業(yè)出版社.