煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)技術(shù)改造

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摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)越發(fā)完善，離不開傳統(tǒng)煤炭行業(yè)的支撐。在當(dāng)前階段，煤炭開采的自動(dòng)化程度也在逐步提升，煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)在實(shí)際工作中的應(yīng)用也愈發(fā)深入。想要提高煤礦開采的效率，就需要著重提升煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的性能及安全性。文章介紹了煤礦提升機(jī)的電氣控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)，結(jié)合當(dāng)前煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，探討有效的煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)技術(shù)改造方案。

關(guān)鍵詞：煤礦提升機(jī)；電氣控制系統(tǒng)；技術(shù)改造

0引言

作為礦山電力拖動(dòng)系統(tǒng)中不可缺少的環(huán)節(jié)，煤礦提升機(jī)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)工作人員、礦物設(shè)備的提升運(yùn)送，并有效傳遞礦井下以及地面信息，保障整體煤礦作業(yè)的安全性。在當(dāng)前的采礦作業(yè)環(huán)節(jié)，煤礦提升機(jī)的運(yùn)用十分廣泛。但當(dāng)前有些煤礦提升機(jī)相對(duì)落后，設(shè)備沒有及時(shí)更新，技術(shù)水平相對(duì)較低。為了推動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)型與發(fā)展，需要開展煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。

1煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

1.1煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)類型

在當(dāng)前實(shí)際工作階段，交流驅(qū)動(dòng)與直流驅(qū)動(dòng)是煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的主要類型。變頻控制器、交流牽引電機(jī)是構(gòu)成交流驅(qū)動(dòng)電氣控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，在后續(xù)的煤礦行業(yè)當(dāng)中，想要實(shí)現(xiàn)煤礦提升機(jī)大型化發(fā)展，也必須要重視這兩個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。在具體的交流驅(qū)動(dòng)電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)節(jié)，結(jié)合具體的需求以及模式，也分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種形式。但即使是使用自動(dòng)模式，也需要操作人員進(jìn)行一定控制，可以借助PLC系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)煤礦提升機(jī)爬行和加減速的自動(dòng)化控制，進(jìn)而提升整體工作效率[1]。直流驅(qū)動(dòng)電氣控制系統(tǒng)則涵蓋了更多的結(jié)構(gòu)，G—M、模擬V—M、全數(shù)字V—M直流等三種調(diào)速系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，直流驅(qū)動(dòng)電氣控制系統(tǒng)的功率在2000kW以下，屬于直流電壓形勢(shì)。F+D在很長一段時(shí)間都是我國主要使用的電氣控制系統(tǒng)控制方式，借助繼電器配合發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)機(jī)組實(shí)現(xiàn)控制，通過這樣的形式能夠使用可控硅供電來開展直流拖動(dòng)工作。但在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)也出現(xiàn)了一定問題，會(huì)耗費(fèi)更多的能源，取得的工作效率相對(duì)低下。而先進(jìn)的V—M直流調(diào)速系統(tǒng)，雖然能夠提升工作效率，降低能源消耗，但是價(jià)格相對(duì)昂貴，無法廣泛進(jìn)行應(yīng)用。

1.2煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

減速器帶動(dòng)卷筒是當(dāng)前我國煤礦提升機(jī)的主要工作方式，在整體的煤礦提升機(jī)使用環(huán)節(jié)，也分為加速、減速、爬行等不同階段。盤形制動(dòng)器是煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的主要制動(dòng)方式，自動(dòng)化系統(tǒng)、裝卸載系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)和傳動(dòng)控制系統(tǒng)共同構(gòu)成了煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)[2]。

2煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)改造策略

2.1貯備設(shè)計(jì)技術(shù)改造

貯備設(shè)計(jì)是改造傳統(tǒng)煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的主要形式，將更多的貯備單元增添到煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，及時(shí)煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)內(nèi)部原有的工作單元出現(xiàn)故障，也能借助外部單元有效補(bǔ)充，繼續(xù)開展工作。通過貯備設(shè)計(jì)技術(shù)改造的形式，讓煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)好各式各樣的故障，保障煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸工作有序開展。

2.2PLC技術(shù)改造

編程邏輯控制器是PLC技術(shù)的絕對(duì)核心。在實(shí)際的PLC技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，想要保障煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的正常工作，就需要通過PLC將脈沖信號(hào)、同步信號(hào)、保護(hù)信號(hào)等信號(hào)訊息合理收集處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的邏輯控制。在實(shí)際的運(yùn)用環(huán)節(jié)，PLC技術(shù)的作用是十分強(qiáng)大的，能夠有效保護(hù)后備，并實(shí)現(xiàn)減速自動(dòng)設(shè)定與執(zhí)行，在發(fā)生聲光故障時(shí)也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)警報(bào)。因此，將PLC技術(shù)進(jìn)行改造，能夠提升整體煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的安全性能，讓后續(xù)工作的開展能夠更加穩(wěn)固，并有效提升工作效率。合理的PLC技術(shù)改造還能減少電氣控制系統(tǒng)的維護(hù)頻率以及使用空間[3]。過流、短路等故障阻礙著煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的正常作業(yè)，但有效應(yīng)用PLC技術(shù)，開展合理的技術(shù)改造，能夠從根本上解決這一問題。通過人工操作的形式代替語言報(bào)警系統(tǒng)，讓PLC電控系統(tǒng)高效開展無觸點(diǎn)操作，在實(shí)際的煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)中，也能提升作業(yè)的安全性。通過這樣的形式，降低作業(yè)環(huán)節(jié)耗費(fèi)的各種成本，通過人機(jī)自動(dòng)化、安全保護(hù)控制等多樣化的功能開展作業(yè)，讓煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)作業(yè)。

2.3深度指示器技術(shù)改造

隨著煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，也逐漸融入了計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的智能化與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在傳統(tǒng)的作業(yè)環(huán)節(jié)，機(jī)械式深度指示器是主要的設(shè)備，但隨著煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展，這種測(cè)量誤差較大并且體積龐大的設(shè)備已經(jīng)無法滿足實(shí)際作業(yè)需求。開展深度指示器技術(shù)改造，借助電子與數(shù)字形式的深度指示器，來采集、計(jì)算、輸出脈沖信號(hào)，配合PLC技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)時(shí)進(jìn)行有效保護(hù)。給予控制煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的電流、速度、電樞、磁場(chǎng)圈線路的目標(biāo)，利用計(jì)算機(jī)與人工優(yōu)化的電流調(diào)節(jié)器，結(jié)合速度調(diào)節(jié)參數(shù)應(yīng)用全數(shù)控晶閘管。通過這樣的形式，在處理高速信號(hào)的過程中能夠有效實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，提高高速信號(hào)處理的速度和質(zhì)量，并結(jié)合實(shí)際需求靈活選擇處理方式，讓煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的信號(hào)傳遞速度大幅提升，礦井下與地面間的溝通也變得更加順暢，方便監(jiān)控工作的有序開展。

2.4交變頻制動(dòng)技術(shù)改造

想要保障煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，就需要改進(jìn)電力半導(dǎo)體元件，讓輸入電源轉(zhuǎn)化為可以調(diào)節(jié)頻率的電能，借助交流電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)控制輸出電能?；诋?dāng)前的實(shí)際工作現(xiàn)狀，交流、直流、交流的結(jié)構(gòu)是當(dāng)前大多數(shù)變頻器使用的結(jié)構(gòu)，通過這樣的形式實(shí)現(xiàn)直流電源的有效轉(zhuǎn)化，并且借助轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)直流與交流電的轉(zhuǎn)換。通過這樣的形式，變頻器的電路由三相橋式逆變器、三相橋式不可控整流器以及逆變和控制環(huán)節(jié)共同構(gòu)成，在實(shí)際工作環(huán)節(jié)能夠有效控制電路，并合理調(diào)節(jié)具體的速度，讓作業(yè)中設(shè)備的損耗程度大大降低，煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)也能有效減少故障發(fā)生頻率，保障后續(xù)工作的有序開展。

3結(jié)語

作為電器以及礦山機(jī)械一體化的煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)直接決定著整體煤礦產(chǎn)業(yè)的工作效率，技術(shù)改造煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)，能夠提升整體作業(yè)的自動(dòng)化，降低作業(yè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障的概率，保障煤礦開采與運(yùn)輸?shù)陌踩?，進(jìn)而推動(dòng)整體煤礦行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]司留龍.煤礦機(jī)電如何創(chuàng)新應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)[J].電子世界,2014(16):263-264.

[2]李紅剛.自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用剖析[J].通訊世界,2015(11):268.

[3]汪磊.礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)升級(jí)方案的探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2011(11):140.

作者:孟張翔 單位:霍州煤電集團(tuán)沁安煤電有限責(zé)任公司