變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用

李海龍

（汾西礦業(yè)高陽煤礦，山西孝義032300）

引言

煤礦安全問題是當(dāng)下我國(guó)最關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一，煤礦的安全關(guān)乎著礦工們的人身安全，承載著許多家庭的希望，一旦發(fā)生煤礦事故，多少家庭會(huì)遭到破裂，因此，必須重視煤礦的安全建設(shè)，提升機(jī)是煤礦中最基礎(chǔ)的設(shè)備，是煤礦運(yùn)輸?shù)募~帶，提升機(jī)的安全運(yùn)用對(duì)煤礦安全有著重要作用。

1 礦井提升機(jī)的分類

1.1 按照實(shí)際用途進(jìn)行劃分

礦井提升機(jī)分為很多種，按照其實(shí)際用途來劃分，主要可以分為兩種。其一為主井提升機(jī)，主井提升機(jī)在煤炭開采中扮演著運(yùn)輸者的角色，通過主井提升機(jī)將煤炭運(yùn)輸至地面，在運(yùn)輸過程中，根據(jù)運(yùn)輸量的不同，會(huì)使用不同的提升容器，一般來說，當(dāng)一座煤礦的年生產(chǎn)量大于或等于30萬t時(shí)，使用箕斗作為主井提升機(jī)的容器，當(dāng)一座煤礦的年生產(chǎn)量達(dá)不到30萬t時(shí)，罐籠、串車等容器取代了箕斗，成為主井提升機(jī)的主要容器。其二為副井提升機(jī)，副井提升機(jī)與主井提升機(jī)的功能是一樣的，都用來運(yùn)輸，但其所運(yùn)輸?shù)臇|西是有差別的，主井提升機(jī)主要用來運(yùn)輸煤炭，副井提升機(jī)則主要用來運(yùn)輸廢料、工作人員以及工作設(shè)備等，罐籠和串車是副井提升機(jī)運(yùn)輸時(shí)最主要的容器。

1.2 根據(jù)提升類型進(jìn)行劃分

礦井提升機(jī)按照提升類型來劃分，可劃分為單繩纏繞式提升機(jī)和多繩摩擦式提升機(jī)兩種類型。單繩纏繞式提升機(jī)以主軸、卷軸、調(diào)繩離合器等作為其主要部件。在我國(guó)，絕大多數(shù)煤礦中的單繩纏繞式提升機(jī)使用的都是等直徑圓柱形滾筒，是我國(guó)煤礦中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，然而在許多落后老舊的礦場(chǎng)中，使用的還是最陳舊的變直徑圓柱形滾筒，這種提升方式對(duì)于較深的礦井是不太適合的。多繩摩擦式提升機(jī)最早出現(xiàn)于1938年一家瑞典公司的煤礦當(dāng)中，多繩摩擦式提升機(jī)較單繩纏繞式提升機(jī)來說，其使用的鋼絲繩直徑更小，主導(dǎo)輪的直徑也更小，從而使得提升機(jī)重量得到減輕，同時(shí)，耗電量也有所減少，多繩摩擦式提升機(jī)更加的靈活輕巧，而且價(jià)格較為便宜，可以較好地應(yīng)用于較深的礦井提升工作當(dāng)中。

1.3 按照井筒傾斜角進(jìn)行劃分

此種劃分方式適用于多繩纏繞式提升機(jī)，多繩纏繞式提升機(jī)按照其井筒傾斜角的不同，可以劃分為立井提升機(jī)和斜井提升機(jī)兩種，在兩種提升機(jī)所使用的容器方面來說，立井提升機(jī)使用的主要提升容器是罐車和箕斗，立井提升機(jī)在進(jìn)行提升工作時(shí)，一般都處于直上直下的垂直狀態(tài)。斜井提升機(jī)在進(jìn)行提升工作時(shí)，所使用的提升容器主要是箕斗和串車，而箕斗和串車的使用則有其不同的應(yīng)用條件，井筒傾斜角小于25°，這時(shí)就要使用串車作為容器，來進(jìn)行運(yùn)輸，當(dāng)井筒的傾斜角度處于25°～35°之間，這時(shí)候就要采用箕斗作為主要的提升容器。

1.4 按照拖動(dòng)方式進(jìn)行劃分

按照拖動(dòng)方式對(duì)煤礦提升機(jī)進(jìn)行劃分，此種劃分方式十分簡(jiǎn)單，可以劃分為交流拖動(dòng)提升機(jī)和直流拖動(dòng)提升機(jī)兩種，以電力為劃分標(biāo)準(zhǔn)，使用交流電的提升機(jī)則為交流拖動(dòng)提升機(jī)，使用直流電的提升機(jī)則為直流拖動(dòng)提升機(jī)。

2 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展變化過程

2.1 電力電子器件的發(fā)展

電力電子器件，對(duì)于變頻調(diào)速技術(shù)來說是至關(guān)重要的，電力電子器件是變頻器中最關(guān)鍵的器件，其功能的好壞對(duì)變頻器性能的好壞有著決定性的影響，在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展初期，變頻器中所使用的電力電子器件是晶閘管，晶閘管是一種半控制性的電力電子器件，在使用時(shí)，無法自行控制開關(guān)，極不方便，隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，晶閘管這種半控制性的電力電子器件逐漸被全控制性的電力電子器件所取代，全控制性的電力電子器件性能得到了有效提高，使用起來也更加方便。

2.2 線路構(gòu)造的改變

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變頻裝置中的線路構(gòu)造也發(fā)生了重要改變。變頻器需要以連接線路作為媒介，將各種元件進(jìn)行串聯(lián)，在早期的變頻器線路構(gòu)造中，有許多的數(shù)字電路和集成塊，體積較大，應(yīng)用起來也非常不方便，隨著技術(shù)水平的不斷更新和發(fā)展，大規(guī)模的數(shù)字集成電路產(chǎn)生了，這種數(shù)字集成電路的產(chǎn)生和應(yīng)用，使得線路構(gòu)造得到了有效優(yōu)化，縮小了變頻器的體積，使變頻器的性能得到了提高。

2.3 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于變頻器中，使變頻器做到真正的智能化，能夠及時(shí)的進(jìn)行自我監(jiān)控，出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)的進(jìn)行自我診斷，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可以對(duì)變頻器中的某些模塊進(jìn)行取代，使變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)更加高效，有效促進(jìn)了變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展。

3 直流制動(dòng)方式在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用

煤礦的深度在很大程度上影響著煤礦提升機(jī)的速度，當(dāng)?shù)V井的深度較大時(shí)，礦井提升機(jī)慣性滑行時(shí)的減速度會(huì)隨著煤礦的深度而不斷減小，從而使工作效率得不到有效保證，變頻調(diào)速技術(shù)把直流制動(dòng)的方法帶到煤礦提升機(jī)當(dāng)中，能夠使煤礦提升機(jī)的速度得到有效控制，使其不會(huì)因?yàn)樯疃鹊脑蚪档吞嵘龣C(jī)的效率，直流制動(dòng)的方法能夠有效地對(duì)提升機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，在必要的情況下還能對(duì)提升機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)，不僅提高了工作效率，還能保證工作安全[1]。

4 變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用效果

將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于煤礦提升機(jī)中，對(duì)煤礦提升機(jī)的發(fā)展來說，是一項(xiàng)重大進(jìn)步[2]。煤礦提升機(jī)在使用時(shí)，最重要的就是要保證其安全性，在提升運(yùn)輸?shù)倪^程中，保證提升速度的平穩(wěn)，變調(diào)調(diào)頻技術(shù)能夠使煤礦提升機(jī)在運(yùn)作時(shí)形成S形速遞曲線，這種運(yùn)行方式能夠使煤礦提升機(jī)得到最大限度的平穩(wěn)運(yùn)行，變頻調(diào)速技術(shù)能夠科學(xué)有效的對(duì)提升機(jī)進(jìn)行控制，控制其開關(guān)和速度等多種方面，使提升機(jī)應(yīng)用起來更加便捷，同時(shí)還能保證提升機(jī)的工作安全[3]。

[1]鄭文杰，葉志強(qiáng).變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015（7）：160；162.

[2]張魯，孔祥生，吳印虎，等.變頻調(diào)速技術(shù)在副斜井提升機(jī)上的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2015（8）：161-162.

[3]王廣卿.變頻調(diào)速技術(shù)在提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015（9）：88；91.