HLP變頻器在礦井提升設備上的應用
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的在繞線型異步電機轉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速。這種調速方式為有級調速，在不同速度換檔切換的過程中，調速特性為跳躍式變化，不僅調速性能不好，并且對系統會產生較大的沖擊，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域時，所產生的大量能量都不得不人為地消耗在轉子電阻上，對能源而言是極大的浪費。
近年來，隨著我國自動化技術的提高，變頻器在各行各業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：
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•功率范圍：0.4KW~22KW（單、三相220V）； 0.75KW~450KW(三相380V)； •以大規模電機控制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%,特別適用于電網質量較差的國家與地區； •軟件功能強大，內置有多種控制方式，廣泛適應各種工業場合的控制需求； •內置PID調節器，可方便地構成閉環控制系統； •內置簡易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； |
3．HLP變頻器在礦井提升設備上的應用
山西河津某大型煤礦礦井提升設備示意圖如下圖所示：
圖1 提升機系統示意圖
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。
原系統采用轉子串接電阻分級調速，上行下行調速過程人工操作，能源浪費嚴重，乘車舒適性差。經過變頻改造采用海利普HLPA018543B型變頻器和PLC構成調速系統。新的系統調速結構如下圖所示：
圖2 變頻調速系統示意圖
用戶按上行按鈕則變頻器正轉牽引轎廂上行，按下行按鈕則變頻器反轉牽引轎廂下行。行程開關分別安裝在豎井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等故障信號，用來控制抱閘器起保護作用。
系統工作流程如下：
上行：變頻器正轉啟動信號――》5Hz時發出松閘信號――》抱閘器松開―－》運行到行程開關4發中速信號―－》運行到行程開關3發高速信號―－》運行到行程開關2發中速信號―－》運行到行程開關1發停車信號――》5Hz時發出抱閘信號――》變頻器停止運行。
下行：變頻器正轉啟動信號――》延時5S發出松閘信號同時發反轉信號――》抱閘器松開―－》運行到行程開關1發中速信號―－》運行到行程開關2發高速信號―－》運行到行程開關3發中速信號―－》運行到行程開關4發停車信號――》5Hz時發出抱閘信號――》變頻器停止運行。
變頻器參數設置如下表：
表1 參數設置
4．結論
經過現場運行觀察，系統運行非常平穩，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。
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