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一、概述
礦井提升機廣泛用于煤礦、有色金屬、黑色金屬、非金屬等礦山的豎井、斜井的提升，提升機系統(tǒng)用作提升礦物料及設備等。在整個生產過程中，提升機占有非常重要的地位。采礦生產是24小時連續(xù)作業(yè)的，即使故障停機維護也會給生產帶來很大的損失。東塘子鉛鋅礦是西北有色金屬地質勘探局下屬的一個國營采礦單位，所用的礦井提升機系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的繞線式電機轉子串電阻調速。電機是185kW繞線式6極電機，通過轉子串電阻方式進行多檔位切換調速。由于電器控制系統(tǒng)先天不足，經(jīng)過多年的運行，經(jīng)常出現(xiàn)故障停車，嚴重影響生產的正常進行。在采礦生產中，設備的安全可靠運行顯得特別重要，為提高設備的可靠性，礦用提升機的技術改造非常必要。
變頻調速是近年來發(fā)展起來的一門新興的交流電機調速技術，利用改變被控制對象的電源頻率，可實現(xiàn)了交流電動機大范圍無極平滑調速，并在運行過程中能隨時根據(jù)用戶的需求調整速度，使提升機始終處于最佳運行狀態(tài)，在整個調速范圍內均有很高的效率，節(jié)能效果很明顯。采用變頻器對異步電動機進行調速控制，由于使用方便、可靠性高并且經(jīng)濟效益非常明顯，所以在工業(yè)控制方面得到了廣泛應用。
二、改造方案
通過調研與論證，結合本公司礦井提升的現(xiàn)場實際情況，最終我公司技術中心做出決定，對提升機實施變頻調速改造，利用在機械行業(yè)中廣泛使用的自整角機來作為控制變頻器的速度給定。自整角機是通過角位移變送器輸出模擬量信號，操作工人搬動提升機操縱桿的角度，角位移變送器輸出相應大小的模擬量信號，由此控制變頻器運行頻率，進而控制提升的運行速度。這種操作方式還可用變頻器多段速控制，提升機只能在這幾種速度下運行。而角位移變送器輸出的是連續(xù)的角位移變送器輸出模擬量信號，理論上提升機可在任意速度下運行，操作起來會方便一些，且與原操作習慣相似，操作工人容易掌握。
變頻器選用希望森蘭 的SB70G280T4 高性能系列矢量控制變頻器，變頻器主要特點是：集成高精度轉子磁場定向矢量控制算法，具有250%瞬時轉矩控制能力，實現(xiàn)轉矩的快速響應和準確控制，能以很高的精度進行寬范圍的調速運行；獨創(chuàng)的多模式PLC運行功能，特別適合工業(yè)制造設備等應用；實用的多段速功能：提供編碼、直接、疊加和個數(shù)選擇方式；強大的PID功能等；具備強大的編程功能，用戶可自定義內部I/O模塊；轉差補償，AVR自動穩(wěn)壓功能。模擬量輸入可設置為 10V，當模擬量輸入信號由正變到負時，電機運轉方向也隨之改變，反之亦然。在自整角機上設置相應的參數(shù)，使操縱桿從中心零位開始往前輸出正信號，往后輸出負信號，這會給使用上帶來方便。
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