矿用提升机控制系统优化研究

崔世杰， 曹永爱， 郭 凯

（山西科达自控股份有限公司， 山西 太原 030006）

引言

提升机是集电器、液压、机械于一体的矿用生产设备，主要作用为在地面与矿井之间进行人员与货物的运输，是矿山生产开采中不可获取的设备。作为矿井与地面运输联系的唯一纽带，提升机生产作用的重要性与结构的复杂性决定了提升机的安全可靠运行，对于煤炭企业生产至关重要。传统的矿用提升机控制系统采用继电器、接触器进行控制，电动机转子回路连接电阻进行调速启动的控制方法，该方法运行效率低、安全可靠性差、操作复杂、易发生故障，已无法适应煤炭开采企业的实际生产需求[1-5]。本文提出运用可编程控制与变频器结合的提升机控制方法，增强提升机运行的安全性与可靠性，提升企业生产效率。

1 矿用提升机工作过程分析

矿用提升机的使用过程主要分为起步、加速、平速、减速、爬坡、停止六个阶段，其运行速度与时间的变化规律如图1 所示。对提升机的控制其实就是对设备运行速度与转矩的控制。本文拟运用直接转矩的方法对提升机运行进行控制。直接转矩控制可直接通过定子坐标系计算出转矩与磁通，然后对逆变器的电压、频率等指标进行调整，即可对转矩与转速进行控制。运用直接转矩的方法响应迅速，不受电机各项参数影响，可进行参数补偿与自适应运行，针对电机起步时输出扭矩不够的问题可起到良好的优化作用。

图1 矿用提升机运行变化规律示意图