煤矿提升机电气控制系统的技术 王浩权

煤矿提升机电气控制系统的技术王浩权

发表时间：2019-08-26T13:09:09.517Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：王浩权王永胜

[导读] 摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。人们越来越关注煤矿产业的安全问题。为了顺应时代潮流的发展，煤矿开采技术也在不断创新完善。

（内蒙古伊泰煤制油有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 010321）

摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。人们越来越关注煤矿产业的安全问题。为了顺应时代潮流的发展，煤矿开采技术也在不断创新完善。同时，煤矿行业应该不断完善煤矿设备，提高设备的可靠性和安全性；不断改造煤矿提升机电气控制系统的技术，以此来保证工人安全。从而促进煤矿企业的正常运行，保证企业的经济效益。本文就煤矿提升机电气控制系统的技术展开探讨。

关键词：煤矿提升机；电气控制系统；技术

引言

随着我国社会经济的快速发展，煤矿行业也迅速崛起，同时在我国快速发展的还有煤矿提升机及其相应的电气控制技术，它们的兴起，煤矿行业在国内迎来了一次绝佳的改革空间。由于近年来我国提倡低碳经济的发展，煤矿行业对煤矿提升机的要求也变得越来越高，要求它的电气控制系统必须做到高效率，安全和高质量，使得煤矿提升机以及其内部的电气控制系统的技术改造和应用受到煤矿业内的广泛重视。电气控制系统的稳定性影响着煤矿提升机的稳定控制以及其既正常又安全的运行，在这种状况下，只有依据实际情况对电气控制系统的技术进行有效的改造，才能使煤矿企业得到更好的发展。

1 煤矿提升机电气控制系统现状

煤矿提升机电气系统主要由控制系统、速度控制以及监控系统三部分组成。从某种程度上来讲，提升机电气控制系统代表着煤炭行业的电气控制技术水平的高低。所以，煤矿提升机电气控制系统一直是国内外科研人员着重研究的热点。伴随着计算机和PLC技术的普及，煤矿提升机电气控制系统达到了一个新的水平，先进的电气控制系统己经可以通过微处理器进行数字化处理，实现了煤矿提升机的自动化控制。但是与世界上其他矿业发达的国家相比，我国的煤矿虽然体量巨大，但矿井十分分散，中小型矿井占绝大多数，规模化程度较低，这一国情成为了制约煤矿提升机电气控制系统得以发展的关键因素。目前我国的煤矿提升机电气控制系统水平从行程控制、监控方面、安全回路以及自动化水平四个方面来说，仍然处于中等阶段。行程控制方面，对速度的给定大多采用机械给定的方式，以计算机为控制系统核心，以时间设定的速度给定方式尚未得到大范围的应用。监控方面，自90年代开始，电气控制系统先后设计了数字位指示器以及上位机监控系统，大大改善了提升机安全状况:随着计算机技术在煤炭工业上的应用以及传感器功能的逐渐完善，监控系统的人机交互界面变得越来越友好。安全回路方面，随着计算机技术在煤炭工业上的应用越来越广泛，安全回路保护在线监测系统也变得越来越完备，在一定程度上完善了煤矿提升机的安全保护系统。自动化水平方面，受制于技术能力的不足，煤矿提升机的自动化程度较低，煤矿提升机控制系统依然需要作业人员亲自操作。

2 分析在提升机的电气控制系统工作期间存在的问题

目前，在我国很大一部分的煤矿企业中，其提升机电气控制系统仍然处于非常低水平的自动化阶段，此系统在工作的时候存在着许多的问题:第一，煤矿提升机装置上的开关设备极易损坏。这样会给设备或者相关的操作人员带来安全隐患和风险隐患;第二，由于现阶段我国大部分的电气控制系统水平还相对比较低，在实际的操作过程中，对其还需要进行人为的控制，所以说如果有关人员在工作期间稍有差池或者稍有疏漏，就可能导致工作事故的发生;第三，煤气提升机设备在工作期间对其工作速度的调整出现了严重的问题。由于当前大部分提升机工作的时候，都是使用的交流电压的方式，所以该机器设备在正常运作的情况下，不断的将电流进行不同方向的转换，这样就会出现机器损伤的情况，而且还会加快提升机的消耗速度，使得它的使用寿命变得越来越短。

3 煤矿提升机电气控制系统的技术改进措施

3.1改造煤矿提升机电气控制系统的贮备设计技术

针对控制性能存在局限性的传统煤矿设备，为了有效发现机械的故障部位，可以通过增加贮备单元的方法，引入现代化的贮备设计技术。该技术能有效的提高电机控制系统的稳定性，在机械的故障诊断方面加强灵活性，有利于工作人员及时发现故障，从而降低故障对工程的影响作用，提高企业的生产效率。

3.2基于PLC的煤矿提升机电气控制系统优化

（1）优化提升机电气控制系统软件设计。通过采用PLC技术，煤矿提升机电气控制系统主要实现了中断子程序单元和故障处理单元，实现了对电气控制系统主程序中断、故障处理预警等功能。中断子程序单元实现对煤矿提升机电气控制系统超速监控、松绳状态下的监控功能。故障处理单元实现对电气控制系统的故障分析，同时具备无线监控的故障处理预警功能，且可制定不同措施消除故障。（2）动力制动柜优化为低频全数字控制电源柜。通过优化为低频全数字控制电源柜，传统的动力制动柜更新为低频全数字控制电源柜，采用全数字的低频电源柜作为电力装置的关键设备。开关管设备实现元件的整流功能，具备实现闭环监控功能。基于PLC的煤矿提升机电气控制系统采用多重保护特性，可以减小提升机故障，特别适合于机电气控制系统低频监控特性。因此，基于PLC煤矿提升机电气控制系统设备工作过程比较平稳，波动较小，稳定性高，保证了提升机良好的工作特性和可靠性。（3）采用网络结构，实现结构优化。通过优化重组，基于PLC的煤矿提升机电气控制系统形成了网络拓扑结构形式。因此，煤矿提升机电气控制系统对传统设备进行了精简，优化了系统结构，减少了冗余环节。这些设备包括复杂的电磁放大器元件和其他特性电子元件。利用设备节点之间的紧密连接，通过监控提升保护与预警能力，以提升煤矿提升机电气控制系统的效益和运行的安全性。

3.3改造深度指示器

随着社会的发展，技术的选择也更加多样性，改造深度指示器能为优化电气控制系统优质提供保障，具有可视化等多项优点。深度指示器在实际操作中，能有效的将工作各个阶段的运行状态呈现在屏幕上，而且对于工况也能进行模拟绘图，这样能帮助技术人员有效的把握各个元件的运行状态。

3.4改造提升机电气控制系统的贮备技术

改造提升机的电气控制系统的贮备技术是对于一部分相对比较低级的传统煤矿设备来研究讨论的。由于在传统的电气控制设备中，它自己的控制性能以及保护性能存在着较强的局限性，而且在设备出现问题或者故障的时候，其没有足够的能力去保护本机器不遭受损坏，