高压提升机变频器在兰花集团唐安煤矿副井上的应用

分类：技术教程日期：2009-09-29 10:44:13 来源：山东新风光电子科技发展有限公司

高压提升机变频器在兰花集团唐安煤矿副井上的应用

The Application of High Inverter in Mining Hoist of Tangan Mine Lan Hua Group

山东新风光电子科技发展有限公司张文勇高昌起林洪波

兰花煤炭实业集团有限公司唐安煤矿机电科常志恒

中国科学院长春光学精密机械与物理科研所孔德杰

Zhang Wenyong Gao Changqi Lin Hongbo Chan Zhiheng Kong Dejie

摘要：本文介绍了风光牌高压提升机变频器在煤矿副井上的应用情况，对节能效果进行了分析。由于矿井提升机对转速精度及加减速度要求较高，必须采用高精度变频调速系统。

关键词：高压变频器提升机能量回馈

Abstract:The article introduces the application instances of FengGuang high inverter in mining hoist,and analyses the power-saving effect.High precision variable-frequency adjustable speed system should be adopted because mine hoist requires high-precision rotate speed and acceleration or deceleration.

Key Words: High inverter Mining hoist Energy feedback

1 引言

山西兰花煤炭实业集团有限公司唐安煤矿，是兰花公司属下一个前景广阔的现代化矿井。该分公司前身唐安煤矿，始建于建国初期，组建兰花集团前，属高平市市营煤矿。现占地面积55万平方米，井田面积29.95平方公里，属沁水煤田腹地，地质储量3.39亿吨，工业储量2.23亿吨，可采储量1.37亿吨。年生产能力150万吨。

矿井提升机是煤矿的关键设备，它肩负着井上井下的物体运输的重任。矿井提升有主井提升和副井提升之分，主引提升的作用是沿井筒提升有益矿物（如煤炭等），副井提升的主要作用是沿井筒提升矸石、下放材料、升降人员或设备等。矿井提升机在整个煤矿生产中占有重要的地位。因此，要求矿井提升机拖动系统具有安全可靠，运行高效且定位准确的能力。

矿并提升机作为矿山最大的电气设备之一，其耗电量占矿山总耗电量的30%—40%，并且运行特性复杂，速度快，惯性大，一旦提升机失去控制，不能按照给定速度运行，就可能发且超速、过卷等重大安全事故，造成设备损坏甚至人员伤亡，给矿山带来重大人事和财产损失。因此矿井提升机的电控系统的技术性能和可靠性直接影响煤矿的安全生产。

原副井提升机系统采用交流电动机转子回路串电阻调速，由于该系统调速精度低，可靠性差，维护费用大，兰花集团唐安煤矿领导通过考察国内用户现场使用提升机变频器的情形后，决定选用新风光JD-BP37-280T型（280KW/6KV）高压提升机变频器，对副井提升机系统进行系统改造。

2原矿井提升机系统概述

2.1系统参数

2.1.1矿用提升机

机器型号	ZJK-2.5/20	卷二层时缠绕长度	456M
卷筒直径	2.5M	卷三层时缠绕长度	739M
卷筒宽度	1.2M	减速器传动比	30
卷筒数目	2个	钢丝绳最大速度	3.8m/s
钢丝绳最大静拉力	9T	电动机最大转速	580r/min
钢丝绳最大静拉力差	5.5T	电动机最大功率	240KW
钢丝最大直径	31mm	机器重量（不含电气）	37T
钢绳破断能力		邮厂编号	B4044
卷一层时缠绕长度	213M	制造日期	83-12-25
厂址	洛阳矿山机器厂

2.1.2减速器

型号	ZHLR-130K	速比	30
最大输入转速	750r/min	编号	84-044
最大输出扭矩	18000kgm	重量	11950KG
制造日期	1984-01	厂址	洛阳矿山机器厂

2.1.3三相异步电动机（江西电机厂）

型号	JRQ1410-10	转速	590r/min	编号	9041094
功率	200KW	接法	Y	频率	50HZ
定子电压	6KV	定子电流	27A	绝缘等级	B/B
转子电压	511V	转子电流	248A	标准	JB564-64
重量	3300KG	日期	90年10月

2.2交流电动机转子回路串电阻调速系统

在加速过程中，交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4逐级吸合，转子回路电阻依次减小，以保证加速力矩的平均值不变。如果要求电动机低速运行，则需在转子回路串较大电阻。为了解决减速段的负力要求，通常采用动力制动方案，即将定子侧的高压电源切除，施加直流电压，或在定子绕组上施加低频电源，让电动机工作在发电伏态。

这种拖动方案存在的问题是：

（1）开环有级调速，加速度难以准确控制，调速精度差；

（2）触点控制，大量使用大容量开关，系统维护工作量大，可靠性差；

（3）运行效率低，在低速时大部分功率都消耗在电阻上；

（4）电机的机械特性偏软，一般电阻上消耗的功率约为电动机输出功率的20%—30%；（5）接触器经常吸合与断开，噪音比较大。

虽然这种调速方案控制方式简单、初期设备投资较低，但技术性能和运行效率低，许多中小矿井的提升机仍采用该种调速方案。