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礦井提升機主電機的冷卻至關重要，如果主電機冷卻系統(tǒng)設計不當，將會對提升機主電機造成非常大的危害。傳統(tǒng)的風量調(diào)節(jié)大都采用風門調(diào)節(jié)的方式，這種方式在實際使用中存在不足，給提升機的運行帶來了安全隱患，同時也與提升機的全數(shù)字控制系統(tǒng)越來越不適應。i問題的提出鮑店煤礦副井的2部提升機于2004年引進西門子技術進行了電控系統(tǒng)的改造，其主控系統(tǒng)為西門子S7―400系統(tǒng)，驅動系統(tǒng)采用晶閘管整流，運行以來取得了非常好的效果。其主電機的冷卻采用的是離心式風機，利用調(diào)節(jié)風門開度的大小來調(diào)節(jié)冷卻風量的大小，但是經(jīng)過了一段時間的運行發(fā)現(xiàn)其存在以下的缺點：⑴啟動電流大主風機啟動時，如果風門的開度在15%以上，風機相當于帶載啟動，啟動電流在600A（電壓380V）以上，對電動機會產(chǎn)生較大的沖擊。曾經(jīng)出現(xiàn)過開啟主風機時忘記關閉調(diào)節(jié)風門，導致啟動電流過大，電動機燒毀事故的發(fā)生。但主風機位于車房的底層，調(diào)節(jié)起來不是很方便。 　　風機效率非常低風機負載轉矩與轉速的2次方成正比，軸功率與轉速的3次方成正比。在風門控制風量的系統(tǒng)中，風機的轉速是不變的，所以其電效率非常低，根據(jù)風機實際運行情況來看，60%~70%的電能都消耗在調(diào)節(jié)風門及管網(wǎng)壓降上，造成電能資源的浪費。 　　風量不能自動調(diào)節(jié)根據(jù)季節(jié)的不同，主電機需要的冷卻風量不同。如果一直把風門開得很大，其噪音很大，對提升機司機的健康不利。因此需要根據(jù)溫度的變化，由人工來調(diào)節(jié)風門的開度，不能實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)。 　　2方案選擇現(xiàn)在變頻技術己經(jīng)非常成熟，從開始的V/F控制，到矢量控制，一直到現(xiàn)在的直接轉矩控制。變頻器產(chǎn)品己經(jīng)系列化，性能非?？煽浚谠S多領域得到了廣泛的應用。經(jīng)過論證，決定去掉調(diào)節(jié)風門，由變頻器驅動主風機電動機，通過調(diào)節(jié)電動機的轉速來調(diào)節(jié)冷卻風量。并將風機變頻器的控制信號引入提升機的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)風機狀態(tài)的實時監(jiān)控以及風量的自動調(diào)節(jié)。結合提升系統(tǒng)的實際情況，選用西門子MicmMase440變頻器，其控制方式為矢量控制，性能可靠穩(wěn)定。 　　系統(tǒng)的接線如、所示。其中為帶有過流及熱保護功能的空氣開關，K，為接觸器，Q2為刀閘開關，K2為繼電器，S，為普通開關。 　　動力系統(tǒng)接線系統(tǒng)的功能風機的啟動不再是全壓啟動，而是在變頻器中設定了電動機啟動曲線，電動機將按照設定的曲線進行啟動，啟動電流由原來的600A以上，降到了200A以下，大幅度地減少了啟動電流對電動機的沖擊。 　　變頻器正常時的啟動順序變頻器正常時，要斷開Q2，然后合空氣開關Qw合手動開關S，這時變頻器上電。絞車根據(jù)司機的命令發(fā)出“變頻器啟動&dquo;命令，1吸合，變頻器開始啟動。啟動完畢后，變頻器“啟動完畢&dquo;反饋信號接點閉合，風機正常啟動完畢。在PLC程序中，對反饋命令設置了一個6s的延時，即如果PLC發(fā)出“變頻器啟動&dquo;命令6s以后，未得到變頻器“啟動完畢&dquo;。 　　反饋信號，則會發(fā)出風機故障的信號，并閉鎖絞車，這時有可能是K2故障或變頻器產(chǎn)生故障。 　　變頻器發(fā)生故障情況下的風機啟動當變頻器發(fā)生故障不能正常運行時，這時風機的控制方式恢復到原來方式，啟動順序如下：首先要把風門的開度調(diào)節(jié)到15%以下，合刀閘Q2，然后合空氣開關Qi，最后合開關Si，這時電動機全壓啟動。Si的設置就是為了在變頻器損壞時，能夠使風機正常啟動。同時刀閘Q2所帶的輔助點信號輸入到PLC，PLC檢測到這個信號，就會屏蔽檢測變頻器“啟動完畢&dquo;信號，僅僅檢測Ki的輔助接點。 　　在主電機的定子和轉子中廠家預埋了N00測溫電阻。利用S7400PLC的模擬量輸入模塊，可以很容易檢測到電動機實際溫度，利用變頻器的外部頻率跟定功能，就可以實現(xiàn)頻率隨檢測到的電動機實際溫度自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)方法如下：把PLC中1個模擬量輸出接點與變頻器的外部頻率給定接點連接，并把變頻器的頻率給定信號設置為4流信號，同時把連接的PLC模擬量輸出接點輸出信號也設置為4~20mA信號。根據(jù)鮑店煤礦主電機的絕緣為B級絕緣在PLC程序中設置當溫度高于100C時，PLC模擬量輸出接點輸出18mA信號，即風機以88%的速度運行；當主電機溫度低于20°C時，PLC模擬量輸出接點輸出6mA信號，即風機以12%的速度運行，在20~100C風機電動機的速度（以％表示）分成5個段，如所示。 　　速度圖速度沒有設置成隨主電機溫度成比例的變化，主要原因是主電機溫度隨時在變化，如果不分段，則風機電動機的轉速時刻在變化，對電動機的安全運行不利，所以把風機運行速度按照溫度范圍分成段。 　?。?）保護功能①風機的狀態(tài)監(jiān)控首先接觸器Ki的吸合狀態(tài)要傳入到PLC，同時變頻器的啟動反饋信號也要傳入到PLC，這2個信號正常，系統(tǒng)才認為通風系統(tǒng)正常。 　　在變頻器損壞的情況下，系統(tǒng)就只是檢測R的狀態(tài)。 　　絞車如果在提升過程中檢測到了風機故障，在溫度不超過115C時，允許本次提升完成，然后閉鎖絞車直到故障處理完畢。 　?、谔嵘龣C主電機溫度保護設置當主電機溫度超過115C時，控制系統(tǒng)就會產(chǎn)生電氣制動，防止提升機主電機超溫產(chǎn)生其他的事故。 　　4運行效果從投入運行以來，效果十分明顯，主要有以下特點：徹底解決了風機啟動電流大的問題，解除了啟動電流對電動機的沖擊；強了系統(tǒng)的安全性，有效地控制了提升機主電機溫度的變化；基本是免維護運行，降低了工人的勞動強度；降低了主風機運行時產(chǎn)生的噪音，減少了噪音對工人的危害。

改變風機的轉速，就可以改變風機對應的風量、風壓及所耗功率，以滿足除塵風量系統(tǒng)的要求。風機消耗的功率是按照三次方的關系下降的，因此節(jié)能效果非常顯著。而且由于風機的效率隨轉速變化不是很大，因此，當轉速變化的范圍在20％左右時，可以不考慮效率的變化。 　　采用變頻調(diào)速法能夠很好的實現(xiàn)節(jié)能的目的?？刂葡到y(tǒng)變頻調(diào)速的實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)除塵風機的變頻控制系統(tǒng)涉及的軟硬件組成及其控制方式包括PLC控制、電氣控制、變頻器、風機、管道及各種等。子程序、算法比較子程序等。 　　控制系統(tǒng)的硬件與軟件設計，硬件設計在整個控制系統(tǒng)中，在硬件的選用上采用了SIEMENSS7-400系列的PLC、ET200M智能終端及合資廠生產(chǎn)的3501型智能負壓變送器等相關的電氣產(chǎn)品，此外系統(tǒng)中還采用了液力耦合器，羅茨水環(huán)真空機組輸出功率為900KW，和AB公司的中壓變頻器，輸出功率為630KW。軟件設計變頻控制系統(tǒng)中，在軟件的編制上側重于變頻響應速度的問題，因此，通過現(xiàn)場采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并結合實際生產(chǎn)情況虛擬的給出對應管網(wǎng)的壓力值，并且采用相應的仿人智能PID控制算法，提高了自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能、響應速度，提高了變頻系統(tǒng)的效率，起到了很好的效果。