一、概述

礦井提升機廣泛用于煤礦、有色金屬、黑色金屬、非金屬等礦山的豎井、斜井的提升，提升機系統用作提升礦物料及設備等。在整個生產過程中，提升機占有非常重要的地位。采礦生產是24小時連續作業的，即使故障停機維護也會給生產帶來很大的損失。東塘子鉛鋅礦是西北有色金屬地質勘探局下屬的一個國營采礦單位，所用的礦井提升機系統采用傳統的繞線式電機轉子串電阻調速。電機是185kW繞線式6極電機，通過轉子串電阻方式進行多檔位切換調速。由于電器控制系統先天不足，經過多年的運行，經常出現故障停車，嚴重影響生產的正常進行。在采礦生產中，設備的安全可靠運行顯得特別重要，為提高設備的可靠性，礦用提升機的技術改造非常必要。

變頻調速是近年來發展起來的一門新興的交流電機調速技術，利用改變被控制對象的電源頻率，可實現了交流電動機大范圍無極平滑調速，并在運行過程中能隨時根據用戶的需求調整速度，使提升機始終處于最佳運行狀態，在整個調速范圍內均有很高的效率，節能效果很明顯。采用變頻器對異步電動機進行調速控制，由于使用方便、可靠性高并且經濟效益非常明顯，所以在工業控制方面得到了廣泛應用。

二、改造方案

通過調研與論證，結合本公司礦井提升的現場實際情況，最終我公司技術中心做出決定，對提升機實施變頻調速改造，利用在機械行業中廣泛使用的自整角機來作為控制變頻器的速度給定。自整角機是通過角位移變送器輸出模擬量信號，操作工人搬動提升機操縱桿的角度，角位移變送器輸出相應大小的模擬量信號，由此控制變頻器運行頻率，進而控制提升的運行速度。這種操作方式還可用變頻器多段速控制，提升機只能在這幾種速度下運行。而角位移變送器輸出的是連續的角位移變送器輸出模擬量信號，理論上提升機可在任意速度下運行，操作起來會方便一些，且與原操作習慣相似，操作工人容易掌握。

變頻器選用希望森蘭 的SB70G280T4 高性能系列矢量控制變頻器，變頻器主要特點是：集成高精度轉子磁場定向矢量控制算法，具有250%瞬時轉矩控制能力，實現轉矩的快速響應和準確控制，能以很高的精度進行寬范圍的調速運行；獨創的多模式PLC運行功能，特別適合工業制造設備等應用；實用的多段速功能：提供編碼、直接、疊加和個數選擇方式；強大的PID功能等；具備強大的編程功能，用戶可自定義內部I/O模塊；轉差補償，AVR自動穩壓功能。模擬量輸入可設置為10V，當模擬量輸入信號由正變到負時，電機運轉方向也隨之改變，反之亦然。在自整角機上設置相應的參數，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。