礦井提升主電動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)改造朱修傳，潘地林（安徽理工大學(xué)，安徽淮南201）以工頻固定轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)改造成根據(jù)提升主電動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和增加冷卻系統(tǒng)的使用壽命。。6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 1前言礦井提升主電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的主要作用有：一是吹散提升主電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中電機(jī)繞組產(chǎn)生的熱量二是吹除主電動(dòng)機(jī)碳刷的積塵和積碳。

　　在建礦較早的礦井提升主電動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中均采用工頻為50Hz定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，這樣既浪費(fèi)電能也使風(fēng)機(jī)因常年高速運(yùn)轉(zhuǎn)而降低使用壽命。

　　為了解決這個(gè)問題，在冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電氣控制回路中加裝變頻裝置和可編程控制器，這樣可實(shí)現(xiàn)節(jié)能和提高該冷卻系統(tǒng)的使用壽命。

　　2工作原理（1）控制冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速主要采用的部件是變頻器和溫度控制儀。當(dāng)安裝在提升主電動(dòng)機(jī)通風(fēng)出口處的溫度檢測點(diǎn)（PT100）檢測出溫度儀表信號后，與溫控儀與溫控儀內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)差分信號，經(jīng)溫控儀內(nèi)部的模糊PID控制調(diào)節(jié)后產(chǎn)生一個(gè)0～20mA的直流信號，考慮手動(dòng)時(shí)采用電壓信號（電流信號易損失），故在溫控儀輸出控制口并聯(lián)一只500Ψ的電阻，把0～20mA的電流信號變成0～10V的電壓信號從變頻器的第二輸出口輸入，此信號經(jīng)過PID處理，可直接控制變頻的轉(zhuǎn)速。當(dāng)檢測溫度與設(shè)定值相同（或相近）時(shí)PID輸出不變，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變。當(dāng)檢測溫度發(fā)生上升或下降趨勢， PID的輸出相應(yīng)發(fā)生變化而引起變頻器輸出變化，帶動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，控制提升主電動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度大致維持在設(shè)定溫度。

　　（2）吹除碳刷的積塵和積碳冷卻系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制時(shí)每天必須定時(shí)以比較大的風(fēng)量對主電動(dòng)機(jī)的碳刷進(jìn)行吹塵，防止碳刷積塵、積碳。采用可編程控制器后，設(shè)定每天兩個(gè)時(shí)間煤礦機(jī)電段使變頻輸出50Hz的比較高速，可編程序控制器第一輸出Q閉合，通過Q把變頻器控制排上的第一個(gè)端子上的10V電壓直接加到變頻器的第二模擬口，而在設(shè)定時(shí)間以外，Q斷開，可編程序控制器第二輸出Q閉合（Q為非門關(guān)系）。Q閉合時(shí)，變頻器的2號模擬口的輸入量由溫控儀的輸出控制，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，自動(dòng)控制的信號量由變頻本身的10V信號控制，在設(shè)定時(shí)間外，由溫度控制儀實(shí)現(xiàn)閉環(huán)PID調(diào)節(jié)。

　　（3）手動(dòng)與自動(dòng)轉(zhuǎn)換當(dāng)冷卻系統(tǒng)需要檢修或處理異常情況時(shí)脫離閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)到開環(huán)手動(dòng)控制上。閉環(huán)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速由溫度來決定，開環(huán)時(shí)由人工直接調(diào)整。

　　閉環(huán)控制信號從變頻器的2號模擬口輸入，開環(huán)信號從變頻器的1號模擬口輸入， 1號、2號之間的信號轉(zhuǎn)換由主令開關(guān)（手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換）完成。開環(huán)信號主電壓10V由變頻器的控制口1端引出，經(jīng)由多圈金屬可變分壓器分壓后產(chǎn)生一個(gè)0～10V的人工可調(diào)直流電壓信號，輸入到控制口的2端可達(dá)到手動(dòng)調(diào)頻的目的。

　　3控制回路控制回路見圖2.控制電源合上后，首先由主令開關(guān)SA1作出選擇。如選擇變頻運(yùn)行，中間繼電器K合上，K常閉聯(lián)鎖，通過K的常開，使主接觸閉合，對變頻器進(jìn)行預(yù)通電，KM常閉聯(lián)鎖為旁路繼電器）。KM閉合后，接通時(shí)間繼電器KT延時(shí)閉合，延時(shí)時(shí)間應(yīng)保證變頻器內(nèi)部充電和自檢的時(shí)間，通過時(shí)間繼電器KT的延時(shí)閉合觸點(diǎn)接通主接觸器KM 2，使變頻器與冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)接通。此時(shí)變頻的進(jìn)出線路均已接通（KM互鎖， K和K互鎖，按鈕SA之間互鎖，主令開關(guān)SA的分檔選擇相當(dāng)于四重互鎖保證變頻運(yùn)行和旁路運(yùn)行不能同時(shí)作用，確保變頻器的安全），但變頻仍處于待機(jī)狀態(tài)，沒有啟動(dòng)也沒有輸出，只有當(dāng)SA閉合時(shí)K閉合，通過K提供的起動(dòng)信號，變頻器才能啟動(dòng)。當(dāng)KM未閉合不起作用。

　　如選擇在旁路運(yùn)行，SA轉(zhuǎn)到旁路，中間繼電器等待閉合，F(xiàn)A為斷相熱繼電器起保護(hù)過流和斷相用。SA閉合，K接通，通過K的常開觸點(diǎn)，接通旁路主接觸器KM 2，此時(shí)旁路投入運(yùn)行。

　　該裝置已在淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦副井投入運(yùn)轉(zhuǎn)，氣溫較低時(shí)，提升主電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的溫度一般不超過設(shè)定溫度18°C ，氣溫比較高時(shí)，變頻器的輸出頻率為50Hz.從運(yùn)行情況可以看出，由溫度控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，使用效果明顯，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能并提高了冷卻系統(tǒng)的使用壽命。

　　趙良炳。現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)[ M] .北京：清華大學(xué)出版社，王衛(wèi)兵，高俊山，等。可編程序控制器原理及應(yīng)用[ M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002朱修傳（1973 ），男，安徽理工大學(xué)在讀碩士研究生。

　　1998年畢業(yè)于淮南工業(yè)學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)。

　　煤礦機(jī)電