針對(duì)串電阻調(diào)速系統(tǒng)的這些問題，本文介紹變頻器在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。變頻器的調(diào)速控制可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的恒加速和恒減速控制，能很好的防止提升機(jī)過卷和過放事故發(fā)生；變頻器調(diào)速還可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)，除了轉(zhuǎn)子串電阻造成的能耗，具有十分明顯的節(jié)能效果；變頻器調(diào)速控制電路簡(jiǎn)單，克服了接觸器，電阻器，繞線電機(jī)電刷等容易損壞的缺點(diǎn)，降低了故障和事故的發(fā)生。
變頻器靈活的調(diào)速控制便于實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的多段速控制，能防止岔道和彎道脫軌事故；因此，變頻器在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用有十分廣闊的前景。
1提升機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。提升機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻器；行程控制；操作控制；能耗制動(dòng)和抱閘制動(dòng)等組成，變頻器主要對(duì)提升機(jī)的升降實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速等；行程控制主要對(duì)提升機(jī)的變速，停車和制動(dòng)等進(jìn)行精確的行程控制；操作控制主要完成提升機(jī)的提升啟動(dòng)，下降啟動(dòng)，故障復(fù)位及緊急制動(dòng)等操作控制；能耗制動(dòng)和抱閘制動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)提升機(jī)停車控制。
1.1行程控制。提升機(jī)提升和下降過程的行程控制分為2個(gè)過程，一個(gè)為正向提升行程，另一個(gè)為反向下降行程，行程控制主要將提升機(jī)的升降過程劃分成不同的行程區(qū)間，根據(jù)每一行程區(qū)間的實(shí)際情況，可以用不同的變頻調(diào)速控制提升機(jī)的升降速度，行程控制不僅控制提升機(jī)整個(gè)升降行程過程的變頻調(diào)速，而且控制提升機(jī)的停車和制動(dòng)過程。行程控制可以很好的防止提升機(jī)過卷，過放，脫軌和翻車等事故發(fā)生，特別適合具有彎道和岔道的特殊斜井。
行程控制是根據(jù)提升機(jī)的升降位置（行程區(qū)間）實(shí)施控制，行程控制器將行程位置轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，通過變頻器的控制端子進(jìn)行多段速變頻控制，停車控制和制動(dòng)控制等。
1.2操作控制。操作控制主要執(zhí)行提升啟動(dòng)，下降啟動(dòng)和緊急抱閘制動(dòng)等控制，“提升啟動(dòng)”操作控制變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行，提升過程由行程控制器的提升行程控制完成。“下降啟動(dòng)”操作控制變頻器反轉(zhuǎn)，下降過程由行程控制器的下降行程控制完成。“緊急制動(dòng)”操作主要控制異常時(shí)的變頻器停止和抱閘制動(dòng)。
1.3制動(dòng)控制。提升機(jī)的安全使用必須要有良好的制動(dòng)和制動(dòng)控制系統(tǒng)，制動(dòng)一般采取能耗制動(dòng)和抱閘制動(dòng)相結(jié)合。能耗制動(dòng)主要利用提升機(jī)的慣性在減速和下降行程所產(chǎn)生的再生能量進(jìn)行制動(dòng)，變頻器使用能耗單元實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)，這是一種軟制動(dòng)形式，能很好的防止機(jī)械沖擊和快速下滑。為了防止滑車等事故，使用抱閘對(duì)提升機(jī)實(shí)施抱死制動(dòng)，抱閘制動(dòng)一般在停車時(shí)使用，當(dāng)運(yùn)行到停車位時(shí)，行程控制器對(duì)變頻器發(fā)出停車信號(hào)，同時(shí)，對(duì)抱閘制動(dòng)器發(fā)出抱閘控制信號(hào)，實(shí)施抱閘制動(dòng)，當(dāng)發(fā)生脫軌等事故時(shí)，操作控制實(shí)行緊急抱閘制動(dòng)。
1.4變頻調(diào)速。在提升機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用中，變頻器主要進(jìn)行恒加速變頻調(diào)速啟動(dòng)，恒減速變頻調(diào)速停車及行程變頻調(diào)速運(yùn)行等變頻調(diào)速。變頻調(diào)速是通過改變電動(dòng)機(jī)輸入電源的頻率來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的，因此調(diào)速范圍很寬，一般變頻器基本上都可以達(dá)到0￣400Hz，頻率調(diào)節(jié)精度一般為0.01Hz，可以很好的滿足提升機(jī)的恒加速和恒減速無級(jí)調(diào)速的要求，所以，采用變頻器后，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的軟啟動(dòng)和平滑調(diào)速。變頻器調(diào)速有別于轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，降低了轉(zhuǎn)差率，提高了電路的功率因數(shù)，可以恒轉(zhuǎn)矩輸出，輸出功率隨轉(zhuǎn)速變化，因此具有很好的節(jié)電效果。另一方面，變頻器還可通過軟件，很方便地改變輸出轉(zhuǎn)矩（即調(diào)整轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償曲線）和加減速時(shí)間、目標(biāo)頻率、上下限頻率等。變頻器還具有強(qiáng)大的兼容功能，并根據(jù)使用要求進(jìn)行功能組合、參數(shù)設(shè)置（修改）和動(dòng)態(tài)調(diào)速。變頻器也可通過端子排控制，對(duì)行程進(jìn)行多段速度控制。加速和減速過程可以靈活的調(diào)節(jié)，這種調(diào)速方式對(duì)防止提升機(jī)的過卷，過放，脫軌等都是十分有利的。
2初始化調(diào)試與設(shè)置。當(dāng)提升機(jī)初始安裝后，應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際情況對(duì)提升機(jī)的各行程區(qū)間的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)試和設(shè)置，調(diào)試和設(shè)置主要包括變頻器的運(yùn)行設(shè)置和行程控制器的行程區(qū)間設(shè)置等。
2.1變頻器設(shè)置。變頻器的設(shè)置可分二部分進(jìn)行，首先對(duì)變頻器進(jìn)行基本常規(guī)要求設(shè)置，參考變頻器的使用手冊(cè)進(jìn)行；然后對(duì)變頻器進(jìn)行運(yùn)行要求設(shè)置，結(jié)合礦井實(shí)際情況，主要設(shè)定變頻器的控制功能要求，各段速運(yùn)行頻率，加減速過程等等。
2.2行程控制設(shè)置。行程控制設(shè)置主要根據(jù)要求設(shè)置各行程區(qū)間的范圍，并依據(jù)各行程區(qū)間的運(yùn)行要求設(shè)置行程控制器的控制功能等等。
3液壓提升機(jī)工作原理。礦用防爆液壓提升機(jī)由機(jī)械、液壓傳動(dòng)、電氣部分等組成。采用鼠籠型防爆主電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙向變量主油泵；主油泵和二臺(tái)內(nèi)曲線低速大扭矩液壓馬達(dá)組成閉合回路、衡扭矩液壓調(diào)速系統(tǒng)；二臺(tái)液壓馬達(dá)分別布置在主組裝置兩側(cè)與主組聯(lián)接，拖動(dòng)提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
提升機(jī)有二臺(tái)輔助油泵，一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。輔助油泵中，其大泵作補(bǔ)油泵用，給主液壓傳動(dòng)補(bǔ)油；小泵作控制用，給制動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、調(diào)繩系統(tǒng)供油。
提升機(jī)采用遠(yuǎn)距離液控操縱方式。司機(jī)通過操作液壓式比例先導(dǎo)伐給主油泵的比例油缸輸入由低到高的壓力油，使主油泵的行程調(diào)節(jié)器動(dòng)作，改變主油泵擺動(dòng)的缸體的傾角來改變主油泵的流量，以改變液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使提升機(jī)起動(dòng)，加速運(yùn)轉(zhuǎn)。
司機(jī)通過操作液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到不同角度，就可使主油泵輸出不同的流量，使提升機(jī)得到不同的提升速度。當(dāng)液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到最大位置時(shí)，提升速度最大。
當(dāng)液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到中立位置時(shí)，提升機(jī)停車。當(dāng)手柄反方向扳動(dòng)時(shí)，提升機(jī)反方向運(yùn)行。
提升機(jī)采用盤型閘制動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的正常和緊急制動(dòng)。正常制動(dòng)的制動(dòng)力靠液壓傳動(dòng)裝置本身產(chǎn)生的。提升時(shí)負(fù)荷成為制動(dòng)力。下放重物時(shí)液壓馬達(dá)變?yōu)楸?。液壓泵變?yōu)橐簤厚R達(dá)。使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生發(fā)電反饋制動(dòng)。盤型制動(dòng)器不參與工作制動(dòng)。只是在提升機(jī)卷筒停止運(yùn)轉(zhuǎn)后作為保險(xiǎn)裝置來使用。提升機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，保險(xiǎn)裝置自動(dòng)工作，也可由司機(jī)用腳踏開關(guān)進(jìn)行緊急制動(dòng)停車。
提升制動(dòng)系統(tǒng)有壓力油時(shí)，盤型閘制動(dòng)打開，沒有壓力油盤型閘制動(dòng)。司機(jī)操作的液壓式比例先導(dǎo)伐共有4個(gè)減壓閥，其中兩個(gè)減壓閥操縱主油泵正反向供油，另兩個(gè)減壓閥控制盤型閘的開起，當(dāng)司機(jī)操作液壓式比例先導(dǎo)伐時(shí)，同時(shí)壓下兩個(gè)閥，一個(gè)閥輸出的壓力油進(jìn)主泵的比例油缸，使主泵向液壓馬達(dá)供油并使其運(yùn)轉(zhuǎn)。另一個(gè)閥輸出的壓力油供制動(dòng)系統(tǒng)的液控?fù)Q向閥，使制動(dòng)系統(tǒng)向盤型制動(dòng)器供油，盤型閘制動(dòng)打開、使提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)司機(jī)扳回液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到中立位置時(shí)，（比例油缸向中位返回）主泵流量逐漸減小到零，液壓馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)液控?fù)Q向閥由于沒有壓力油而復(fù)位，提升機(jī)制動(dòng)。這樣就實(shí)現(xiàn)了開始提升運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，盤型制動(dòng)閘同時(shí)打開，提升機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，盤型制動(dòng)閘同時(shí)立刻制動(dòng)，保證了提升機(jī)的安全運(yùn)行。
4結(jié)論。變頻器在提升機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用可以很好的解決調(diào)速和啟動(dòng)等問題，克服了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速系統(tǒng)的控制電路復(fù)雜，破損率高等缺點(diǎn)，而且具有十分明顯的節(jié)能效果，具有很好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。我們?cè)趲讉€(gè)金礦和煤礦兩年多的實(shí)際應(yīng)用顯示：系統(tǒng)性能十分可靠穩(wěn)定，生產(chǎn)效率明顯提高，節(jié)能效果十分顯著。
變頻器靈活的調(diào)速控制便于實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的多段速控制，能防止岔道和彎道脫軌事故；因此，變頻器在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用有十分廣闊的前景。
1提升機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。提升機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻器；行程控制；操作控制；能耗制動(dòng)和抱閘制動(dòng)等組成，變頻器主要對(duì)提升機(jī)的升降實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速等；行程控制主要對(duì)提升機(jī)的變速，停車和制動(dòng)等進(jìn)行精確的行程控制；操作控制主要完成提升機(jī)的提升啟動(dòng)，下降啟動(dòng)，故障復(fù)位及緊急制動(dòng)等操作控制；能耗制動(dòng)和抱閘制動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)提升機(jī)停車控制。
1.1行程控制。提升機(jī)提升和下降過程的行程控制分為2個(gè)過程，一個(gè)為正向提升行程，另一個(gè)為反向下降行程，行程控制主要將提升機(jī)的升降過程劃分成不同的行程區(qū)間，根據(jù)每一行程區(qū)間的實(shí)際情況，可以用不同的變頻調(diào)速控制提升機(jī)的升降速度，行程控制不僅控制提升機(jī)整個(gè)升降行程過程的變頻調(diào)速，而且控制提升機(jī)的停車和制動(dòng)過程。行程控制可以很好的防止提升機(jī)過卷，過放，脫軌和翻車等事故發(fā)生，特別適合具有彎道和岔道的特殊斜井。
行程控制是根據(jù)提升機(jī)的升降位置（行程區(qū)間）實(shí)施控制，行程控制器將行程位置轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，通過變頻器的控制端子進(jìn)行多段速變頻控制，停車控制和制動(dòng)控制等。
1.2操作控制。操作控制主要執(zhí)行提升啟動(dòng)，下降啟動(dòng)和緊急抱閘制動(dòng)等控制，“提升啟動(dòng)”操作控制變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行，提升過程由行程控制器的提升行程控制完成。“下降啟動(dòng)”操作控制變頻器反轉(zhuǎn)，下降過程由行程控制器的下降行程控制完成。“緊急制動(dòng)”操作主要控制異常時(shí)的變頻器停止和抱閘制動(dòng)。
1.3制動(dòng)控制。提升機(jī)的安全使用必須要有良好的制動(dòng)和制動(dòng)控制系統(tǒng)，制動(dòng)一般采取能耗制動(dòng)和抱閘制動(dòng)相結(jié)合。能耗制動(dòng)主要利用提升機(jī)的慣性在減速和下降行程所產(chǎn)生的再生能量進(jìn)行制動(dòng)，變頻器使用能耗單元實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)，這是一種軟制動(dòng)形式，能很好的防止機(jī)械沖擊和快速下滑。為了防止滑車等事故，使用抱閘對(duì)提升機(jī)實(shí)施抱死制動(dòng)，抱閘制動(dòng)一般在停車時(shí)使用，當(dāng)運(yùn)行到停車位時(shí)，行程控制器對(duì)變頻器發(fā)出停車信號(hào)，同時(shí)，對(duì)抱閘制動(dòng)器發(fā)出抱閘控制信號(hào)，實(shí)施抱閘制動(dòng)，當(dāng)發(fā)生脫軌等事故時(shí)，操作控制實(shí)行緊急抱閘制動(dòng)。
1.4變頻調(diào)速。在提升機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用中，變頻器主要進(jìn)行恒加速變頻調(diào)速啟動(dòng)，恒減速變頻調(diào)速停車及行程變頻調(diào)速運(yùn)行等變頻調(diào)速。變頻調(diào)速是通過改變電動(dòng)機(jī)輸入電源的頻率來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的，因此調(diào)速范圍很寬，一般變頻器基本上都可以達(dá)到0￣400Hz，頻率調(diào)節(jié)精度一般為0.01Hz，可以很好的滿足提升機(jī)的恒加速和恒減速無級(jí)調(diào)速的要求，所以，采用變頻器后，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的軟啟動(dòng)和平滑調(diào)速。變頻器調(diào)速有別于轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，降低了轉(zhuǎn)差率，提高了電路的功率因數(shù)，可以恒轉(zhuǎn)矩輸出，輸出功率隨轉(zhuǎn)速變化，因此具有很好的節(jié)電效果。另一方面，變頻器還可通過軟件，很方便地改變輸出轉(zhuǎn)矩（即調(diào)整轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償曲線）和加減速時(shí)間、目標(biāo)頻率、上下限頻率等。變頻器還具有強(qiáng)大的兼容功能，并根據(jù)使用要求進(jìn)行功能組合、參數(shù)設(shè)置（修改）和動(dòng)態(tài)調(diào)速。變頻器也可通過端子排控制，對(duì)行程進(jìn)行多段速度控制。加速和減速過程可以靈活的調(diào)節(jié)，這種調(diào)速方式對(duì)防止提升機(jī)的過卷，過放，脫軌等都是十分有利的。
2初始化調(diào)試與設(shè)置。當(dāng)提升機(jī)初始安裝后，應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際情況對(duì)提升機(jī)的各行程區(qū)間的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)試和設(shè)置，調(diào)試和設(shè)置主要包括變頻器的運(yùn)行設(shè)置和行程控制器的行程區(qū)間設(shè)置等。
2.1變頻器設(shè)置。變頻器的設(shè)置可分二部分進(jìn)行，首先對(duì)變頻器進(jìn)行基本常規(guī)要求設(shè)置，參考變頻器的使用手冊(cè)進(jìn)行；然后對(duì)變頻器進(jìn)行運(yùn)行要求設(shè)置，結(jié)合礦井實(shí)際情況，主要設(shè)定變頻器的控制功能要求，各段速運(yùn)行頻率，加減速過程等等。
2.2行程控制設(shè)置。行程控制設(shè)置主要根據(jù)要求設(shè)置各行程區(qū)間的范圍，并依據(jù)各行程區(qū)間的運(yùn)行要求設(shè)置行程控制器的控制功能等等。
3液壓提升機(jī)工作原理。礦用防爆液壓提升機(jī)由機(jī)械、液壓傳動(dòng)、電氣部分等組成。采用鼠籠型防爆主電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙向變量主油泵；主油泵和二臺(tái)內(nèi)曲線低速大扭矩液壓馬達(dá)組成閉合回路、衡扭矩液壓調(diào)速系統(tǒng)；二臺(tái)液壓馬達(dá)分別布置在主組裝置兩側(cè)與主組聯(lián)接，拖動(dòng)提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
提升機(jī)有二臺(tái)輔助油泵，一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。輔助油泵中，其大泵作補(bǔ)油泵用，給主液壓傳動(dòng)補(bǔ)油；小泵作控制用，給制動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、調(diào)繩系統(tǒng)供油。
提升機(jī)采用遠(yuǎn)距離液控操縱方式。司機(jī)通過操作液壓式比例先導(dǎo)伐給主油泵的比例油缸輸入由低到高的壓力油，使主油泵的行程調(diào)節(jié)器動(dòng)作，改變主油泵擺動(dòng)的缸體的傾角來改變主油泵的流量，以改變液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使提升機(jī)起動(dòng)，加速運(yùn)轉(zhuǎn)。
司機(jī)通過操作液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到不同角度，就可使主油泵輸出不同的流量，使提升機(jī)得到不同的提升速度。當(dāng)液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到最大位置時(shí)，提升速度最大。
當(dāng)液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到中立位置時(shí)，提升機(jī)停車。當(dāng)手柄反方向扳動(dòng)時(shí)，提升機(jī)反方向運(yùn)行。
提升機(jī)采用盤型閘制動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的正常和緊急制動(dòng)。正常制動(dòng)的制動(dòng)力靠液壓傳動(dòng)裝置本身產(chǎn)生的。提升時(shí)負(fù)荷成為制動(dòng)力。下放重物時(shí)液壓馬達(dá)變?yōu)楸?。液壓泵變?yōu)橐簤厚R達(dá)。使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生發(fā)電反饋制動(dòng)。盤型制動(dòng)器不參與工作制動(dòng)。只是在提升機(jī)卷筒停止運(yùn)轉(zhuǎn)后作為保險(xiǎn)裝置來使用。提升機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，保險(xiǎn)裝置自動(dòng)工作，也可由司機(jī)用腳踏開關(guān)進(jìn)行緊急制動(dòng)停車。
提升制動(dòng)系統(tǒng)有壓力油時(shí)，盤型閘制動(dòng)打開，沒有壓力油盤型閘制動(dòng)。司機(jī)操作的液壓式比例先導(dǎo)伐共有4個(gè)減壓閥，其中兩個(gè)減壓閥操縱主油泵正反向供油，另兩個(gè)減壓閥控制盤型閘的開起，當(dāng)司機(jī)操作液壓式比例先導(dǎo)伐時(shí)，同時(shí)壓下兩個(gè)閥，一個(gè)閥輸出的壓力油進(jìn)主泵的比例油缸，使主泵向液壓馬達(dá)供油并使其運(yùn)轉(zhuǎn)。另一個(gè)閥輸出的壓力油供制動(dòng)系統(tǒng)的液控?fù)Q向閥，使制動(dòng)系統(tǒng)向盤型制動(dòng)器供油，盤型閘制動(dòng)打開、使提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)司機(jī)扳回液壓式比例先導(dǎo)伐的手柄扳到中立位置時(shí)，（比例油缸向中位返回）主泵流量逐漸減小到零，液壓馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)液控?fù)Q向閥由于沒有壓力油而復(fù)位，提升機(jī)制動(dòng)。這樣就實(shí)現(xiàn)了開始提升運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，盤型制動(dòng)閘同時(shí)打開，提升機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，盤型制動(dòng)閘同時(shí)立刻制動(dòng)，保證了提升機(jī)的安全運(yùn)行。
4結(jié)論。變頻器在提升機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用可以很好的解決調(diào)速和啟動(dòng)等問題，克服了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速系統(tǒng)的控制電路復(fù)雜，破損率高等缺點(diǎn)，而且具有十分明顯的節(jié)能效果，具有很好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。我們?cè)趲讉€(gè)金礦和煤礦兩年多的實(shí)際應(yīng)用顯示：系統(tǒng)性能十分可靠穩(wěn)定，生產(chǎn)效率明顯提高，節(jié)能效果十分顯著。
