礦井提升機(jī)廣泛用于煤炭,、有色金屬,、黑色金屬、非金屬,、化工等礦山的豎井,、斜井的提升系統(tǒng)用作提升礦物和物料及設(shè)備等，是礦井系統(tǒng)設(shè)備的咽喉,，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,，占有非常重要的地位，礦用生產(chǎn)是連續(xù)作業(yè)的,，即使短時(shí)間的停機(jī)維修也會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)很大損失,。因此，設(shè)備的安全可靠運(yùn)行就顯的特別重要,。目前的電控系統(tǒng)存在著很多的不足,，礦用提升機(jī)的技術(shù)改造要求迫在眉睫。我們德力西（杭州）變頻器有限公司在研制提升機(jī)變頻器方面作了相當(dāng)大的努力,，通過(guò)不斷的進(jìn)行技術(shù)革新,，成功地開發(fā)了德力西礦山提升機(jī)專用變頻器，并得到了很好的應(yīng)用,。
一,、現(xiàn)場(chǎng)狀況：
2008年2月，山東紅旗煤礦提升機(jī)改造通過(guò)調(diào)研與論證，結(jié)合該礦井提升機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況,，決定對(duì)提升機(jī)實(shí)施變頻調(diào)速改造,。該煤礦斜井提升機(jī)是單卷筒提升機(jī)，卷筒直徑 1500mm,，減速器減速比24︰1,，最高運(yùn)行速度2.5m/s，鋼絲繩長(zhǎng)度為450m,。采用串電阻分五段速降壓起動(dòng)和調(diào)速，頻繁正,、反向運(yùn)轉(zhuǎn),，電能浪費(fèi)極大。原系統(tǒng)電機(jī)是220KW的6極繞線式電機(jī),，在平時(shí)工作電流在320-420A,，為保證安全，提升機(jī)上行或下行起動(dòng)時(shí),，是要加制動(dòng)的,，起動(dòng)完成后一瞬間再松開制動(dòng)。在這種情況下運(yùn)行電流有時(shí)候會(huì)超過(guò)電機(jī)額定電流,，達(dá)到將近800A,。變頻調(diào)速后，提升機(jī)上行或下行起動(dòng)時(shí),，仍是要加制動(dòng)的,，變頻器輸出頻率到2Hz有足夠大的力矩時(shí)再松開制動(dòng)。盡管2Hz以下電機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài),，但由于輸出頻率低,，輸出電壓也低，電機(jī)不會(huì)過(guò)流,。
二,、電氣系統(tǒng)改造方案：
在生產(chǎn)中，裝載的物料有時(shí)可能會(huì)超載,，而且剛好在斜坡上啟動(dòng)也是很正常的事情,，再考慮加速時(shí)間短，選型時(shí)變頻器容量都考慮加大,，我們選用的變頻器為德力西CDI9000-G280kW,，這樣有利于電機(jī)在過(guò)載時(shí)變頻器有足夠的過(guò)載能力，能量回饋單元選擇德力西CDI-FD系列,，制動(dòng)單元為德力西CDI-BR系列,。二者總瞬時(shí)制動(dòng)功率超過(guò)450KW。
改造提升機(jī)用變頻器是在原提升機(jī)電控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，用變頻調(diào)速系統(tǒng)替代原工頻調(diào)速系統(tǒng),，同時(shí)保留工頻調(diào)速系統(tǒng),，使兩套系統(tǒng)互為備用，增加系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,。改造時(shí)需要增加工,、變頻轉(zhuǎn)換功能。系統(tǒng)運(yùn)行前,，將主回路和控制回路各轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至相應(yīng)的變頻或工頻位置,。依據(jù)提升機(jī)控制系統(tǒng)的不同，采用適當(dāng)?shù)慕泳€方式,，就可以實(shí)現(xiàn)靈活的操作方式,。對(duì)于舊系統(tǒng)改造用變頻器，為了不改變?cè)瓉?lái)的操作習(xí)慣,，可以用原來(lái)的操縱系統(tǒng)操作變頻器,。操作者通過(guò)主令控制器操縱桿控制電機(jī)正轉(zhuǎn)五擋速度和反轉(zhuǎn)五段速度，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的爬行,、加速,、減速、恒速運(yùn)行,。
提升絞車在下降過(guò)程中絕大部分時(shí)間都處于發(fā)電狀態(tài),，因此必須要有裝置來(lái)處理再生能力。一般有兩種處理方法,，一是采用能量回饋的方式,，將能量全部回饋到電網(wǎng)當(dāng)中，這樣節(jié)能效果最好,，也是最理想狀態(tài),。但是考慮到絞車在重載下放時(shí)的功率，能量回饋的配置要比較大,，可能會(huì)超過(guò)變頻器的額定功率,，因此價(jià)格可能會(huì)比較高。二是直接采用能量制動(dòng)單元,，直接將再生能量消耗掉,，這樣實(shí)現(xiàn)起來(lái)最簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉,，但是能量消耗會(huì)多一些,。我公司變頻器采用的是同時(shí)接入能量回饋單元和制動(dòng)單元的辦法，能量回饋單元處理正常情況下的能量,，當(dāng)是重載下放時(shí),，再生的能量很大,，這樣可以讓能量回饋單元和能耗制動(dòng)單元一起工作，這種方法是上述兩種方法的折中,，能量消耗不大,，畢竟重載下放所占比例不大。價(jià)格上也不會(huì)因?yàn)槿渴悄芰炕仞亞卧鴥r(jià)格很高,。
變頻器采用多段速度設(shè)置,，F(xiàn)WD、REV設(shè)為正反轉(zhuǎn),，D1,、D2、D3設(shè)為五段運(yùn)行頻率6Hz,、18Hz,、25Hz、35Hz,、50Hz,以適應(yīng)控制系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)不同運(yùn)轉(zhuǎn)速度的要求。五擋速度加速和減速段的速度均在變頻器上設(shè)置,。變頻調(diào)速原理圖如下圖所示：


紅旗煤礦經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行,，證明改造的效果比較理想，主要表現(xiàn)在：
　 1,、變頻器的頻率連續(xù)調(diào)節(jié),，分段預(yù)置，實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)及換檔時(shí)的軟啟動(dòng),、軟停車,，使調(diào)速更加方便、可靠,，運(yùn)行更平穩(wěn),。減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，避免了大電流對(duì)電機(jī)的沖擊,，同時(shí)也保護(hù)了其他的機(jī)械設(shè)備
　 2,、使用變頻器后省去原先的接觸器及調(diào)速電阻，既節(jié)省了維修費(fèi)用,，又減少了停產(chǎn)維修時(shí)間,，從而提高了產(chǎn)量。同時(shí)改善了惡劣操作環(huán)境,，使工人避免在夏季因調(diào)速電阻發(fā)熱造成的高溫條件下工作,。
　3、在低速段節(jié)能效果十分明顯,。紅旗礦井深400多米,，通過(guò)用電度表的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,，在相同耗電量的情況下，用工頻可拉19勾,，而使用變頻可拉25勾,，即變頻比工頻多拉6勾。經(jīng)估算節(jié)電率約為30%,。
對(duì)于提升絞車的變頻改造,，有以下幾點(diǎn)說(shuō)明:
1、斜井與豎井的區(qū)別為,，豎井絞車對(duì)變頻器,、能量回饋單元、制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的要求要比斜井更高一些,。
2,、對(duì)再生能量的處理，有三種方法,；一種是直接采用能量回饋單元全部回饋電網(wǎng),，這種方法最為理想，但是價(jià)格相對(duì)較高,。第二種是直接采用制動(dòng)單元加制動(dòng)電阻,，直接將能量消耗掉，該方法價(jià)格相對(duì)低廉,，方法簡(jiǎn)單,，但是能量浪費(fèi)較大。最后一種方法是將二者結(jié)合,，讓能量回饋單元處理一般情況下的能量,，當(dāng)有重載下放這種產(chǎn)生巨大再生能量時(shí)，由能量回饋單元和制動(dòng)單元同時(shí)工作,，該方法是上述兩種方法的折中,。