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摘要：主提升绞车是煤矿生产中的常用设备，其在整个生产体系中占据着不可替代的作用价值。在煤矿竖井主提升绞车中引入变频技术可以有效提高主提升绞车在矿井运作中的精准度和可靠度，降低故障发生率，减少制动损耗。
关键词：变频技术;煤矿竖井;主提升绞车;技术应用
引言：
目前，国内的煤矿竖井主提升绞车最常用的控制方式是电控，这一方式的弊端很显现，即存在准确性低和维护成本高等问题，这些问题对煤矿安全生产和持续发展产生了诸多不利影响，必须通过对设备进行升级才能有效解决这一问题。为从根本上解决这一问题，依靠变频技术对主提升绞车进行优化升级成为了一种有效途径。因此，通过对变频技术的应用研究，对于提高煤矿生产效率具有一定的现实意义。
一、变频技术的应用系统组成
（一）主控台
主控台是操控主提升绞车的主要设备，其由显示器、主控制器和辅助回路构成。作为主控制器的核心零部件，PLC將接收到的各项信息加以计算和分析，并将分析出的最终结果输出到显示屏，操作人员通过查看显示屏上的信息选择对应的操作方式。专业人员发出指令，并操作主提升绞车完成启动和加速等一系列常规操作。[1]
（二）电源柜
顾名思义，电源柜是主提升绞车的主要电力来源。考虑到矿井生产的基本需求，一般为双电源、单母线结构。电源柜的电力来源于地面变电站，并同时与多个母线段进行连接。这种连接方式具有一定的技术优势，可以在线路发生故障问题时，选择其他母线段进行连接，从而保证电源柜的电力供应，避免主提升绞车在运行过程中因电力中断而停止运行。
（三）变频控制柜
变频控制柜是变频技术的控制设备，其中最为关键的结构是变频器。变频器主要用于调节电机，决定着变频技术的综合应用质量。
二、变频技术的应用原理
系统的主回路是由制动电阻、进线电抗器和进线断路器等组成。进线断路器为其提供电源。一般情况下，变频器需要与进线电抗器相互连接，其作用在于控制谐波。因为变频技术在保持低速运行状态下会产生一定量的谐波，一旦谐波量超过了安全范围，会导致整个系统的能耗大幅度提升，故设备的使用寿命与稳定性均会受到不同程度的影响。而在进线端安装电抗器之后，变频器所产生的谐波可以得到有效控制，谐波自身对于供电回路的负面影响可以在最大程度上得到控制。
矿井主提升绞车在提升重物时，整个系统尤其是抱闸系统在刹车环节损耗较多，进而增加了维护次数和成本。从某种角度来看，刹车行为本身就会对系统的稳定性造成负面影响，轻则导致运行迟缓、运行数据异常，重则会中断主提升绞车与操控系统之间的连接，导致主提升绞车处于失控状态。而在使用变频技术之后，制动方式转变成为了能耗制动，即常规制动通过控制能耗供给来缓慢完成，紧急制动再采取抱闸制动方式。这也意味着主提升绞车在制动时不会造成较大的机械冲击波，可以在保证运行流畅性的基础上，保证制动效果，避免因为制动幅度过大而造成损耗的增加，同时显著地减少了设备的磨损程度。[2]
变频控制台所使用的控制方式为触摸式控制，显示屏自身具有触摸参控功能。显示屏中所显示的数据主要以工况、运行速度为主，并能够实时反映监控系统的相关内容，确保操控人员可以通过数据和实时运行影像资料来对主提升绞车运行情况的监测。考虑到实际操作需求，除了可以通过控制台进行控制之外，工作人员也可以通过操作手柄按键就能完成对矿井主提升绞车的远程操作。变频技术的应用将主提升绞车的全部电子元件与PLC控制模块相互连接，这也意味着工作人员能够实时掌握主提升绞车各个部分的运行状况，如变频器、油压、电机温度等，所有监控项目均可以通过实时数据的形式呈现在控制台上。一旦PLC模块发现主提升绞车的某一部分存在故障问题时，可以在短时间内确定故障位置，通过显示屏和指示灯两种方式将故障信号传递给工作人员，并自动减缓主提升绞车的运行速度，保持安全的运行状态。为了减少操作失误现象的影响，变频系统还具有系统互锁和保护自锁的功能，从而有效规避人为操作失误、系统误动等现象所造成的负面影响。[3]
三、注意事项
（一）注意变频器容量的选择
在变频操作时，供电频率也处于动态运行状态，为保证变频技术的实际应用效果，需要依据主提升绞车的实际性能个选择变频器容量，即电机额定电流和功率低于变频器额定电流和功率。
（二）谐波的抑制吸收
第一，安装合适的电抗器。变频器的的进线端需要设置电抗器，从而达到吸收谐波的效果和目的。电抗器的规格应当满足变频器的基本标准，且要兼顾二者之间的兼容性问题，避免彼此冲突而影响实际运行效果。
第二，保证变频器正确接地。变频器在接地操作时需要使用专用线路，且相邻设备的接地操作应当与其保持安全距离，避免互相干扰。
第三，在不影响实际需求的前提下缩短线路长度。缩短线路长度可以有效提高变频操作的灵活性与可靠性。若变频器需要使用单独信号线和电源线时，需要避免各类线路的相互交叉。若因条件限制必须线路交叉时，则应当给予垂直较差处理措施。
四、结语
综合来看，变频技术在矿井主提升绞车中的应用具有较为明显的实用价值，其能够达到提高控制精度、提升工作效率、减少能耗和损耗的效果。因此，煤矿企业需要依据矿井生产的实际需求，逐步加大变频技术的适用范围，全面提高矿井生产的现代化程度，保证生产效益。
参考文献
[1]赵华龙. 变频技术在煤矿竖井主提升绞车的应用分析[J]. 机电工程技术， 2019， 48（9）：224-225.
[2]蒋光聪. 变频技术在煤矿竖井主提升绞车的应用[J]. 科技创新导报， 2018， 15（33）：87-88.
[3]陈欣. 浅谈PLC变频技术在矿井提升绞车中的应用及维护[J]. 中国科技博览， 2010（23）：319.
（中煤新集刘庄煤矿东区固定队 安徽 阜阳 236200）
关键词：变频技术;煤矿竖井;主提升绞车;技术应用
引言：
目前，国内的煤矿竖井主提升绞车最常用的控制方式是电控，这一方式的弊端很显现，即存在准确性低和维护成本高等问题，这些问题对煤矿安全生产和持续发展产生了诸多不利影响，必须通过对设备进行升级才能有效解决这一问题。为从根本上解决这一问题，依靠变频技术对主提升绞车进行优化升级成为了一种有效途径。因此，通过对变频技术的应用研究，对于提高煤矿生产效率具有一定的现实意义。
一、变频技术的应用系统组成
（一）主控台
主控台是操控主提升绞车的主要设备，其由显示器、主控制器和辅助回路构成。作为主控制器的核心零部件，PLC將接收到的各项信息加以计算和分析，并将分析出的最终结果输出到显示屏，操作人员通过查看显示屏上的信息选择对应的操作方式。专业人员发出指令，并操作主提升绞车完成启动和加速等一系列常规操作。[1]
（二）电源柜
顾名思义，电源柜是主提升绞车的主要电力来源。考虑到矿井生产的基本需求，一般为双电源、单母线结构。电源柜的电力来源于地面变电站，并同时与多个母线段进行连接。这种连接方式具有一定的技术优势，可以在线路发生故障问题时，选择其他母线段进行连接，从而保证电源柜的电力供应，避免主提升绞车在运行过程中因电力中断而停止运行。
（三）变频控制柜
变频控制柜是变频技术的控制设备，其中最为关键的结构是变频器。变频器主要用于调节电机，决定着变频技术的综合应用质量。
二、变频技术的应用原理
系统的主回路是由制动电阻、进线电抗器和进线断路器等组成。进线断路器为其提供电源。一般情况下，变频器需要与进线电抗器相互连接，其作用在于控制谐波。因为变频技术在保持低速运行状态下会产生一定量的谐波，一旦谐波量超过了安全范围，会导致整个系统的能耗大幅度提升，故设备的使用寿命与稳定性均会受到不同程度的影响。而在进线端安装电抗器之后，变频器所产生的谐波可以得到有效控制，谐波自身对于供电回路的负面影响可以在最大程度上得到控制。
矿井主提升绞车在提升重物时，整个系统尤其是抱闸系统在刹车环节损耗较多，进而增加了维护次数和成本。从某种角度来看，刹车行为本身就会对系统的稳定性造成负面影响，轻则导致运行迟缓、运行数据异常，重则会中断主提升绞车与操控系统之间的连接，导致主提升绞车处于失控状态。而在使用变频技术之后，制动方式转变成为了能耗制动，即常规制动通过控制能耗供给来缓慢完成，紧急制动再采取抱闸制动方式。这也意味着主提升绞车在制动时不会造成较大的机械冲击波，可以在保证运行流畅性的基础上，保证制动效果，避免因为制动幅度过大而造成损耗的增加，同时显著地减少了设备的磨损程度。[2]
变频控制台所使用的控制方式为触摸式控制，显示屏自身具有触摸参控功能。显示屏中所显示的数据主要以工况、运行速度为主，并能够实时反映监控系统的相关内容，确保操控人员可以通过数据和实时运行影像资料来对主提升绞车运行情况的监测。考虑到实际操作需求，除了可以通过控制台进行控制之外，工作人员也可以通过操作手柄按键就能完成对矿井主提升绞车的远程操作。变频技术的应用将主提升绞车的全部电子元件与PLC控制模块相互连接，这也意味着工作人员能够实时掌握主提升绞车各个部分的运行状况，如变频器、油压、电机温度等，所有监控项目均可以通过实时数据的形式呈现在控制台上。一旦PLC模块发现主提升绞车的某一部分存在故障问题时，可以在短时间内确定故障位置，通过显示屏和指示灯两种方式将故障信号传递给工作人员，并自动减缓主提升绞车的运行速度，保持安全的运行状态。为了减少操作失误现象的影响，变频系统还具有系统互锁和保护自锁的功能，从而有效规避人为操作失误、系统误动等现象所造成的负面影响。[3]
三、注意事项
（一）注意变频器容量的选择
在变频操作时，供电频率也处于动态运行状态，为保证变频技术的实际应用效果，需要依据主提升绞车的实际性能个选择变频器容量，即电机额定电流和功率低于变频器额定电流和功率。
（二）谐波的抑制吸收
第一，安装合适的电抗器。变频器的的进线端需要设置电抗器，从而达到吸收谐波的效果和目的。电抗器的规格应当满足变频器的基本标准，且要兼顾二者之间的兼容性问题，避免彼此冲突而影响实际运行效果。
第二，保证变频器正确接地。变频器在接地操作时需要使用专用线路，且相邻设备的接地操作应当与其保持安全距离，避免互相干扰。
第三，在不影响实际需求的前提下缩短线路长度。缩短线路长度可以有效提高变频操作的灵活性与可靠性。若变频器需要使用单独信号线和电源线时，需要避免各类线路的相互交叉。若因条件限制必须线路交叉时，则应当给予垂直较差处理措施。
四、结语
综合来看，变频技术在矿井主提升绞车中的应用具有较为明显的实用价值，其能够达到提高控制精度、提升工作效率、减少能耗和损耗的效果。因此，煤矿企业需要依据矿井生产的实际需求，逐步加大变频技术的适用范围，全面提高矿井生产的现代化程度，保证生产效益。
参考文献
[1]赵华龙. 变频技术在煤矿竖井主提升绞车的应用分析[J]. 机电工程技术， 2019， 48（9）：224-225.
[2]蒋光聪. 变频技术在煤矿竖井主提升绞车的应用[J]. 科技创新导报， 2018， 15（33）：87-88.
[3]陈欣. 浅谈PLC变频技术在矿井提升绞车中的应用及维护[J]. 中国科技博览， 2010（23）：319.
（中煤新集刘庄煤矿东区固定队 安徽 阜阳 236200）