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摘要：煤矿提升机的驱动电机一般采用三相绕线式异步电动机，其调速方法是在电动机转子回路串入金属电阻，用主令控制器逐断切除电阻来达到加减速和调速的目的。电动机转子串电阻调速系统是有级调速，调速范围小，调速精度低，不仅消耗外加直流电能，而且还将电动机的再生电能消耗在转子串接的电阻上，浪费大量的电能，维护费用高。变频调速以其优异的调速和启动性能，高效率、高功率因素、节电显著和应用范围广泛等诸多优点而被认为是最有发展前途的调速方式之一。
关键词：电动机 制动 调速
一、现状
超化煤矿东风井凿井绞车电控系统采用TDK型交流电控系统。配备75KW电机，额定电流：133.9/77.2A，电压等级：380/660V。根据矿井的实际情况经合理选型采用西门子MM440系列低压变频器，配备双PLC控制主控台及低压开关柜来实现主电机的调速及转矩的需求。控制回路内部设有硬件安全回路和软件安全回路，实现提升双保险，大大提高了提升的安全性能。
二、变频器主回路原理图
三、绞车变频电控系统
3.1电控系统的主要组成部分
电控系统主要由可编程控制器、变频调速回路、安全回路、测速回路及控制回路等部分组成。
3.2各部分介绍
（1）可编程序控制器（PLC）系统由两个基本单元（FX2N-64MR）、二个扩展输入模块（FX2N-16EX）、一个模拟量输入模块（FX2N-4AD）、一个模拟量输出模块（FX2N-2DA）组成。
（2）变频调速回路
全数字变频调速装置实现的主要功能有：速度给定控制；可调斜率的加/减速度给定值设定；电流闭环控制等。矿井提升机电控系统双回路电源进线，经过低压电源开关柜进入全数字变频调速装置的电源输入端。通过全数字变频调速装置的整流、逆变和能量回馈，将变频后的主回路电源送入电动机的定子绕组，实现电动机的变频调速，完成矿井提升机四象限运行。
（3）安全回路
在提升机电控系统中，设有必要的联锁和保护线路。安全保护由以下几部分组成：①主令控制器手柄零位联锁开关②工作闸制动手柄零位联锁开关③测速断线保护④错向开车保护 ⑤等速超速保护⑥定点过速保护⑦PLC输出安全制动继电器 ⑧减速过速保护⑨过卷复位开关
（4）测速回路
安装在主机上的两个光电编码器可对提升机运行速度和位置分别实时测量，互为监控，对提升机进行控制和保护，并实时深度、速度显示。
（5）控制回路
控制回路的作用是根据提升机起动、等速运行、减速、停车、验绳、换向以及安全保护的设计要求，相应改变电控系统的工作状态，实现必要的电气联锁和保护功能。
四、低压变频电控系统技术关键
4.1、本电控设备采用PLC控制方式，本电控设备的操作台作为控制核心，集控制与操作为一体，系统简洁，可靠性高，通过编码器采集位置信号后进行数字深度指示、光柱模拟深度指示和数字速度指示。在提升机运行过程中具有完善的后备保护功能，设备运行安全可靠。
4.2、变频器采用德国进口西门子MM440系列变频器，该变频器采用三相桥式晶闸管36脉冲整流，具有门极可控性，门极触发信号仅需0.7V和20mA，减少电能损耗。另外采用IGBT作为逆变电路的主要核心部件，耐压值高，将变频器与回馈制动方式完美结合，合理的分配电能。
4.3、操作台采用双PLC系统、中间继电器和彩色液晶显示屏为主要设备，可以实时观察PLC的运行情况和各外部接点的动作状态。实现了对提升过程中的深度指示、过速、限速、到位及软件和硬件安全回路保护，大大提高了提升过程中的安全性能。
4.4、低压电源柜采用双线制主进线设计，实现了斜井提升双回路供电，系统运行更加可靠，且操作简便。另外在柜内设有国内先进技术UPS内用电源装置，为辅助电路提供可靠稳定的电源。
4.5、变频器冷却风机采用低压主电源降压后直接驱动，风机仅在上电源后运行，系统AC220V控制电源容量仅需1KVA，且避免了冷却风机启、停时对控制系统的干扰。
五、系统节能分析
六、结语
东风井凿井绞车低压变频系统安装调试后，我们进行了超速、错向、编码器断线、过载、欠压、缺陷、滚筒偏摆等保护试验，变频调速装置满足了启动过程中电流和大力矩的要求，实现无级自动调速，通过变频器调节电机转速。另外，根据实际计算情况看，变频系统节电效果明显，节电率为达到37%，年节约电费约17万元，大大降低了电能的损耗。
七、参考文献
[1]、张明达.斜井提升机的PLC控制. 华中理工大学.2002.1
[2]、杜俊明.现代电气控制技术. 重庆大学出版社.2001.12
关键词：电动机 制动 调速
一、现状
超化煤矿东风井凿井绞车电控系统采用TDK型交流电控系统。配备75KW电机，额定电流：133.9/77.2A，电压等级：380/660V。根据矿井的实际情况经合理选型采用西门子MM440系列低压变频器，配备双PLC控制主控台及低压开关柜来实现主电机的调速及转矩的需求。控制回路内部设有硬件安全回路和软件安全回路，实现提升双保险，大大提高了提升的安全性能。
二、变频器主回路原理图
三、绞车变频电控系统
3.1电控系统的主要组成部分
电控系统主要由可编程控制器、变频调速回路、安全回路、测速回路及控制回路等部分组成。
3.2各部分介绍
（1）可编程序控制器（PLC）系统由两个基本单元（FX2N-64MR）、二个扩展输入模块（FX2N-16EX）、一个模拟量输入模块（FX2N-4AD）、一个模拟量输出模块（FX2N-2DA）组成。
（2）变频调速回路
全数字变频调速装置实现的主要功能有：速度给定控制；可调斜率的加/减速度给定值设定；电流闭环控制等。矿井提升机电控系统双回路电源进线，经过低压电源开关柜进入全数字变频调速装置的电源输入端。通过全数字变频调速装置的整流、逆变和能量回馈，将变频后的主回路电源送入电动机的定子绕组，实现电动机的变频调速，完成矿井提升机四象限运行。
（3）安全回路
在提升机电控系统中，设有必要的联锁和保护线路。安全保护由以下几部分组成：①主令控制器手柄零位联锁开关②工作闸制动手柄零位联锁开关③测速断线保护④错向开车保护 ⑤等速超速保护⑥定点过速保护⑦PLC输出安全制动继电器 ⑧减速过速保护⑨过卷复位开关
（4）测速回路
安装在主机上的两个光电编码器可对提升机运行速度和位置分别实时测量，互为监控，对提升机进行控制和保护，并实时深度、速度显示。
（5）控制回路
控制回路的作用是根据提升机起动、等速运行、减速、停车、验绳、换向以及安全保护的设计要求，相应改变电控系统的工作状态，实现必要的电气联锁和保护功能。
四、低压变频电控系统技术关键
4.1、本电控设备采用PLC控制方式，本电控设备的操作台作为控制核心，集控制与操作为一体，系统简洁，可靠性高，通过编码器采集位置信号后进行数字深度指示、光柱模拟深度指示和数字速度指示。在提升机运行过程中具有完善的后备保护功能，设备运行安全可靠。
4.2、变频器采用德国进口西门子MM440系列变频器，该变频器采用三相桥式晶闸管36脉冲整流，具有门极可控性，门极触发信号仅需0.7V和20mA，减少电能损耗。另外采用IGBT作为逆变电路的主要核心部件，耐压值高，将变频器与回馈制动方式完美结合，合理的分配电能。
4.3、操作台采用双PLC系统、中间继电器和彩色液晶显示屏为主要设备，可以实时观察PLC的运行情况和各外部接点的动作状态。实现了对提升过程中的深度指示、过速、限速、到位及软件和硬件安全回路保护，大大提高了提升过程中的安全性能。
4.4、低压电源柜采用双线制主进线设计，实现了斜井提升双回路供电，系统运行更加可靠，且操作简便。另外在柜内设有国内先进技术UPS内用电源装置，为辅助电路提供可靠稳定的电源。
4.5、变频器冷却风机采用低压主电源降压后直接驱动，风机仅在上电源后运行，系统AC220V控制电源容量仅需1KVA，且避免了冷却风机启、停时对控制系统的干扰。
五、系统节能分析
六、结语
东风井凿井绞车低压变频系统安装调试后，我们进行了超速、错向、编码器断线、过载、欠压、缺陷、滚筒偏摆等保护试验，变频调速装置满足了启动过程中电流和大力矩的要求，实现无级自动调速，通过变频器调节电机转速。另外，根据实际计算情况看，变频系统节电效果明显，节电率为达到37%，年节约电费约17万元，大大降低了电能的损耗。
七、参考文献
[1]、张明达.斜井提升机的PLC控制. 华中理工大学.2002.1
[2]、杜俊明.现代电气控制技术. 重庆大学出版社.2001.12