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提升机电控系统由电源系统、闭环调节系统、变流器、控制系统、操作回路、制动控制系统、保护系统、信号系统、人机界面及辅助系统构成。
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矿井提升机是矿山企业的关键机电设备,对矿井的生产及安全起着非常重要的作用。由于提升机的生产工艺要求比较高,所以它的电气传动及控制一直是各国电气传动界的一个重要研究领域。 1 交流绕线型异步电动机拖动
是矿井提升机电力拖动发展的第一阶段,大体在20 世纪50 年代至60 年代初,采用的是“异步电机+ 转子串电阻加速+ 高压接触器换向+ 动力制动(或低频拖动减速) + 继电器控制”方式。由于鼠笼型异步电动机很难满足提升机起动和调速性能的要求,因此,在这一阶段,矿井提升机多采用绕线型异步电动机进行拖动。绕线型异步电动机转子回路串电阻后能限制起动电流和提高起动转矩,并能在一定范围内调速。具有结构简单,坚固耐用,建筑面积小,维护方便,价格低廉,安装调试方便等优点。缺点是启动阶段电能损耗较大,当用于要求频繁启动或不同运行速度的多水平提升机时,问题就更为突出,但用于单水平深井提升时,提升效率与用发电机组供电的直流拖动系统相当。此外,由于靠切除转子回路电阻进行调速,所以系统的调速性能不好,调速范围小且为有级调速。如果选用了动力制动、低频制动、可调机械闸、负荷测量、计量装载等辅助装置后,运行性能将会大有改进。目前,在我国中小型矿山或中等深度以下的矿井中,还有一定的市场。受交流开关容量的限制,单台交流拖动的电动机容量一般不大于1 000 kW,当功率超过1 000 kW而又选用这种拖动方式时,可利用2 台绕线型异步电动机组成双机拖动系统。与单机拖动系统相比,双机拖动系统矿井提升机电控系统有以下几个特点:
(1) 如果生产条件允许,2 台电动机可分期安装。例如先安装一台,按照生产发展需要时再安装另一台,可大大提高系统效率。
(2) 利用2 台电动机转子电阻的交替切除,可使平均启动转矩大为增加。
(3) 利用2 台电动机不同的工作方式,例如减速阶段一台处于制动状态,另一台处于电动状态,可得到合成的低速爬行硬特性。
(4) 在故障情况下,可以降低负荷单机运行,使2 台电动机达到互为备用的目的。
2 发电机- 电动机直流拖动
发电机- 电动机直流拖动与绕线型异步电动机交流拖动同属第一发展阶段。一般采用“发电机- 电动机机组+ 继电器控制”的方式。由于绕线型异步电动机的调速性能不够理想,所以在20世纪50 年代和60 年代初,人们便开始采用这种拖动方式。直流电动机的机械特性为直线,较之交流电动机而言,调速性能更好,工作更加可靠。系统的主提升电动机为他励式直流电动机,由同步电动机驱动的直流发电机对其直接供电,通过改变直流发电机的励磁大小来改变直流电动机电枢两端的电压,从而改变电动机的转速,达到了提升机的调速目的。一般情况下,系统采用......
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矿井提升机变频电控系统由变频器柜、制动单元柜、汇放电阻柜、操作控制台四个主要部分组成。操作控制台是该变频的控制中心。该设备采用操作台式结构，除位置、速度、温度、压力、电流等必要的信号采集传感器和终端执行设备外，所有控制回路装到操作台中。司机可控制主近代台上的操纵杆及按钮来控制提升机运行，并通过指示灯和工业触摸屏或液晶屏及时了解提升机的运行状态，运行参数及各种控制元器件的工作情况。
操作控制台配以我公司研制生产的多种检测控制组件，完成了提升机运行过程中应有的逻辑控制、时间和速度控制；具有按行程的速度给定，PID速度闭环控制以及上述各种情况下的安全保护；具有逻辑编程简单、安全保护可靠、状态显示齐全、警音报警等功能。
变频调速柜是该系统的调速设备。由全数字、适量控制型变频调整装置及其它必要的电器组成。用于向鼠笼式交流电机供电，构成高性能、数字化的变频调速系统。其所有元器件全部采用进口产品，确保系统的稳定、安全、经久耐用。
提升机变频电控系统功能特点
（1）采用先进的无PG矢量控制或有PG矢量控制（可选择）。
（2）采用双PLC系统，构成“双线制”控制和安全保护。过卷保护、安全回路、减速保护、超速保护、测速装置都采用冗余设计。
（3）系统设计符合《煤矿安全规程》有关矿井提升机电控系统设计的规定。
（4）变频器采用双CPU（DSP+MCU) 的控制平台、实现功能算法与性能算法的分离。
三、提升机变频电控系统使用条件
（1）海拔高度不超过2000m。
（2）周围空气最高温度为＋40℃，最低温度为－10℃。
（3）最湿月月平均最大相对湿度为95%（同月月平均最低温度不大于＋25℃）。
（4）《煤矿安全规程》（2010年版）所规定使用的环境。
四、提升机变频电控系统应用范围
防爆特殊型适用于年产120万吨以上的高沼气煤矿矿井用，调速方式有斩波调速和变频调速两种。
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