论文部分内容阅读
中图分类号：TD633 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0397-01
葛店矿副井提升机采用天津民意电器有限公司生产的TKD-D2-403PC2型变频电控系统，该系统采用低压变频原理，对绞车提升的开、停、加减速、紧急制动等情况进行控制。
一、变频提升的优势：
系统调速控制性能全程硬特性运转，可以解决交流电控系统失控区超速、制动段制动效果不好调整等问题。
保证提升效率，正力提升、负力提升速度图完全相同，提升时间相同，可以精确调整，保证提升效率。
变频调速节电效果显著，电机制动发电完全反馈电网，启动段、减速段转子电阻发热电能完全节省。保守估计节能在30%以上。
系统可靠性提高，去掉老系统的高压换向器、低频电源、转子接触器和转子电阻等故障高发环节，系统可靠性大为提高。
系统组成简单，操作台、进线电源柜、变频调速柜、能量反馈制动柜，三柜一台组成，系统连线少，维护量减少。（如图二：变频电控系统原理图；图三：PLC电控系统原理图）
变频器可靠性高，目前变频器无故障运转时间在三到五万小时，按目前系统提升量考量，无故障运行时间在5年以上，大量节约系统维护费用。
系统改造需要时间短，电控系统调试可在12小时内完成，一次调节后，整个使用寿命内性能不会改变。
二、变频系统的组成：
a：操作台：
（1）、操作臺主控PLC，采用西门子S7-300型可编程控制器，配置高速计算器、模拟量输入输出接口。
（2）、操作台安装上位监控机，INTEL-P4主机CPU、512M内存、硬盘不小于60G，预装WINDOWS2000或XP操作系统，西门子WINCC监控软件和西门子Step7编程软件。
b：逆变柜和整流柜
（1）、逆变柜变频器采用西门子四象限变频器，电压等级380V，分为整流单元和逆变单元了两部分：整流单元型号6SE7038-2EH85-0AA0，功率为400KW；逆变单元6SE7036-OTJ60，功率为315KW。变频器的选择为加大电机功率留有裕量，可以满足300KW以下电机使用要求。
（2）、变频器控制模式设定为旋转轴编码器速度反馈控制模式，电机同轴安装旋转轴编码器，变频器选装高速计数接口。速度控制精度高、低速力矩控制准确，可以彻底解决付井提升启动、减速失控的问题。
（3）、制动柜配套自耦逆变升压变压器，功率不小于300KW。
c、变频器进线电抗器。
（1）电源柜采用双投刀闸开关600A
（2）、400A主电源空气开关，具备失压脱扣、过流保护。
（3）、CJ20-400A空气接触器。
因此，2010年矿提出更换计划，经公司审批同意列入2011年更换计划。经南京设计院设计，矿、院有关人员共同攻关，成功完成了副井电控改造设计。于2011年6月份完成了副井电控和提升系统改造，将原低频调速系统改为变频调速系统，电机由高压6KV、200KW电机更换为低压380V、280KW电机，减速机由平行轴减速机改为硬齿面行星齿轮减速机。通过技术改造，有效消除了原系统存在的安全隐患。系统投入运转后实现了半自动开车运行，司机可以在绞车运转过程中不参与操作，系统自动完成加速、等速运行和爬行过程，实现了无级调速，使加速段和减速段速度过度平稳，职工出入井乘罐的舒适度明显增加。
三、提升系统改造节约效果显著：
1、节能：由于该电控系统采用改变电源频率的方法来调整绞车的速度，而不需要依靠外力来启动和制动，有效的减少了启动时的启动电流和制动时的无用功，同时电机制动发电完全反馈电网，启动段、减速段转子电阻发热电能完全节省。保守估计节能在30%以上；
2、节时：由于该系统构成简单，大部分操作使用PLC控制，出现故障的几率较小，从而节省大量的不必要的检修时间（200小时左右），关键是实现了年度连续检修时间内可以应急提升的功能。
3、节约材料：由于更换系统，原老系统造成的由于突然停车造成的钢丝绳等材料的损害已然不复存在从而大大减少了钢丝绳的损耗（每年大约能够节约2根主提升钢丝绳）及设备损耗费用，也节省了由于老系统在使用中，由于设备繁多，造成的设备配件更换率提高，从而节省了大量的维修费用。
经过实践，低压变频系统在副井提升中，应用效果显著，运行平稳，故障率低，能够起到很好的效果。
葛店矿副井提升机采用天津民意电器有限公司生产的TKD-D2-403PC2型变频电控系统，该系统采用低压变频原理，对绞车提升的开、停、加减速、紧急制动等情况进行控制。
一、变频提升的优势：
系统调速控制性能全程硬特性运转，可以解决交流电控系统失控区超速、制动段制动效果不好调整等问题。
保证提升效率，正力提升、负力提升速度图完全相同，提升时间相同，可以精确调整，保证提升效率。
变频调速节电效果显著，电机制动发电完全反馈电网，启动段、减速段转子电阻发热电能完全节省。保守估计节能在30%以上。
系统可靠性提高，去掉老系统的高压换向器、低频电源、转子接触器和转子电阻等故障高发环节，系统可靠性大为提高。
系统组成简单，操作台、进线电源柜、变频调速柜、能量反馈制动柜，三柜一台组成，系统连线少，维护量减少。（如图二：变频电控系统原理图；图三：PLC电控系统原理图）
变频器可靠性高，目前变频器无故障运转时间在三到五万小时，按目前系统提升量考量，无故障运行时间在5年以上，大量节约系统维护费用。
系统改造需要时间短，电控系统调试可在12小时内完成，一次调节后，整个使用寿命内性能不会改变。
二、变频系统的组成：
a：操作台：
（1）、操作臺主控PLC，采用西门子S7-300型可编程控制器，配置高速计算器、模拟量输入输出接口。
（2）、操作台安装上位监控机，INTEL-P4主机CPU、512M内存、硬盘不小于60G，预装WINDOWS2000或XP操作系统，西门子WINCC监控软件和西门子Step7编程软件。
b：逆变柜和整流柜
（1）、逆变柜变频器采用西门子四象限变频器，电压等级380V，分为整流单元和逆变单元了两部分：整流单元型号6SE7038-2EH85-0AA0，功率为400KW；逆变单元6SE7036-OTJ60，功率为315KW。变频器的选择为加大电机功率留有裕量，可以满足300KW以下电机使用要求。
（2）、变频器控制模式设定为旋转轴编码器速度反馈控制模式，电机同轴安装旋转轴编码器，变频器选装高速计数接口。速度控制精度高、低速力矩控制准确，可以彻底解决付井提升启动、减速失控的问题。
（3）、制动柜配套自耦逆变升压变压器，功率不小于300KW。
c、变频器进线电抗器。
（1）电源柜采用双投刀闸开关600A
（2）、400A主电源空气开关，具备失压脱扣、过流保护。
（3）、CJ20-400A空气接触器。
因此，2010年矿提出更换计划，经公司审批同意列入2011年更换计划。经南京设计院设计，矿、院有关人员共同攻关，成功完成了副井电控改造设计。于2011年6月份完成了副井电控和提升系统改造，将原低频调速系统改为变频调速系统，电机由高压6KV、200KW电机更换为低压380V、280KW电机，减速机由平行轴减速机改为硬齿面行星齿轮减速机。通过技术改造，有效消除了原系统存在的安全隐患。系统投入运转后实现了半自动开车运行，司机可以在绞车运转过程中不参与操作，系统自动完成加速、等速运行和爬行过程，实现了无级调速，使加速段和减速段速度过度平稳，职工出入井乘罐的舒适度明显增加。
三、提升系统改造节约效果显著：
1、节能：由于该电控系统采用改变电源频率的方法来调整绞车的速度，而不需要依靠外力来启动和制动，有效的减少了启动时的启动电流和制动时的无用功，同时电机制动发电完全反馈电网，启动段、减速段转子电阻发热电能完全节省。保守估计节能在30%以上；
2、节时：由于该系统构成简单，大部分操作使用PLC控制，出现故障的几率较小，从而节省大量的不必要的检修时间（200小时左右），关键是实现了年度连续检修时间内可以应急提升的功能。
3、节约材料：由于更换系统，原老系统造成的由于突然停车造成的钢丝绳等材料的损害已然不复存在从而大大减少了钢丝绳的损耗（每年大约能够节约2根主提升钢丝绳）及设备损耗费用，也节省了由于老系统在使用中，由于设备繁多，造成的设备配件更换率提高，从而节省了大量的维修费用。
经过实践，低压变频系统在副井提升中，应用效果显著，运行平稳，故障率低，能够起到很好的效果。