變頻調(diào)速是近年來發(fā)展起來的一門新興的交流電機調(diào)速技術(shù)，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(diào)速，并在運行過程中能隨時根據(jù)用戶的需求調(diào)整速度，使提升機始終處于比較佳運行狀態(tài)，在整個調(diào)速范圍內(nèi)均有很高的效率，節(jié)能效果很明顯。采用矢量控制變頻器對異步電動機進行調(diào)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(yīng)用。

通過調(diào)研與論證，結(jié)合本公司礦井提升的現(xiàn)場實際情況，比較終我公司技術(shù)中心做出決定，對提升機實施變頻調(diào)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。

矢量控制變頻器選用希望森蘭科技股份有限公司生產(chǎn)的SB70G250KW高性能系列矢量控制變頻器，該系列矢量控制變頻器的主要特點是：集成高精度轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制算法，具有250%瞬時轉(zhuǎn)矩控制能力，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確控制，能以很高的精度進行寬范圍的調(diào)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(shè)備等應(yīng)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(nèi)部I/O模塊；轉(zhuǎn)差補償，AVR自動穩(wěn)壓功能。模擬量輸入可設(shè)置為10V，當(dāng)模擬量輸入信號由正變到負時，電機運轉(zhuǎn)方向也隨之改變，反之亦然。在自整角機上設(shè)置相應(yīng)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。

斜井提升負載特性是摩擦性位能負載，屬恒轉(zhuǎn)矩特性負載。提升機帶五個斗，裝滿物料沿斜面起動上行時，電機的轉(zhuǎn)矩要克服負載阻轉(zhuǎn)力矩和摩擦力，逐漸加速到全速運行，快到井口時，要逐漸減速。為提高效率，上行加速段和減速段的時間要盡量短，上行加速的時間可適當(dāng)加大矢量控制變頻器的容量來保證，由于負載重慣性大，當(dāng)要求減速時間短時，上行的減速過程中有再生能量產(chǎn)生，會使矢量控制變頻器直流側(cè)電壓升高而“過壓”，為此，需要用能耗制動單元加制動電阻或回饋單元處理再生能量；在下放過程中，提升機帶的已經(jīng)是空斗了，但在快速下放的過程仍有再生能量產(chǎn)生，也需要處理再生能量。

原系統(tǒng)電機是185kW的6極繞線式電機，在平時工作電流在280-380A，為保證安全，提升機上行或下行起動時，是要加制動的，起動完成后一瞬間再松開制動。在這種情況下運行電流有時候會超過電機額定電流，達到400多安培。變頻調(diào)速后，提升機上行或下行起動時，仍是要加制動的，變頻器輸出頻率到0.3Hz有足夠大的力矩時再松開制動。盡管0.3Hz以下電機處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，但由于輸出頻率低，輸出電壓也低，電機不會過流。在生產(chǎn)中，裝載的物料有時可能會超載，考慮重載加速時間短，選型時矢量控制變頻器容量需要加大，本例矢量控制變頻器為280kW，這樣有利于電機在過載時候矢量控制變頻器有足夠的過載能力。

傳統(tǒng)繞線式電機串電阻調(diào)速方式，在礦井提升機上使用較多。轉(zhuǎn)子串的電阻上消耗了大量的轉(zhuǎn)差功率，速度在越低時消耗的轉(zhuǎn)差功率就越大，相對浪費的電能就越多。使用矢量控制變頻器調(diào)速后，沒有轉(zhuǎn)差率的消耗，功率因數(shù)也有提高，節(jié)能非常顯著。變頻調(diào)速控制方案，推動了提升機電氣控制技術(shù)的進步，完全滿足吊車的軟啟動、軟停車、無沖擊、平滑調(diào)速功能，有效降低系統(tǒng)的能耗及機械的維護成本，延長機械的使用壽命。

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