冗余PLC控制变频调速系统在矿井提升机中的应用.pdf

矿井提升机作为矿山生产的关键设备，其传动系统的设计至关重要，它直接关系到矿山生产的效率和安全性。传统的矿井提升机传动系统存在一些问题，比如采用绕线式异步电动机转子串电阻的有级调速方式，机械特性软、静差率大，调速性能差，且属于高能耗系统，能耗大部分消耗在电阻上。而一些矿井提升机采用的发电机-电动机直流调速系统（G-M系统）或磁场换向的晶闸管直流可逆调速系统（V-M系统）虽然具备一定优势，但也存在成本高、结构复杂、故障多、可靠性低、维护保养工作量大等问题。另外，直流电机需要外置励磁回路，一旦弱磁可能会造成飞车事故，带来安全隐患。 随着变频调速技术的发展，其在风机、水泵等二次负载中的应用已取得良好的效果，并开始在恒转矩负载领域如矿井提升机上取得突破，具备了市场应用的基础。变频调速技术能够实现节能和高效率的调速。然而，传统提升机控制系统多采用继电器和接触器控制，操作复杂，可靠性低，存在较大的安全隐患。 在这样的背景下，文章提出了一种冗余PLC控制的全自动矿井提升机交流调速系统。该系统利用变频调速方式实现了全自动无极调速，可以节约电能。此外，通过冗余PLC控制系统实现了自动化控制和保护功能，显著提高了矿井提升机的可靠性和安全性。这套系统已经在工矿现场得到成功应用，满足了矿井提升机安全生产和提高效率的需求，相比传统的控制系统，能够每年节约30%的电量。 冗余PLC控制系统是一种采用两个或多个PLC控制器同时工作的方案，其中一个PLC作为主控，其余PLC作为备用。在主PLC发生故障时，备用PLC可以立即接手控制任务，从而确保整个系统的连续性和稳定性。冗余PLC控制系统的使用，在提升了控制精度的同时，也大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力。在矿井提升机这样对安全性能要求极高的应用场合，冗余设计尤其重要。 文章的研究成果对于推动矿井提升机传动系统的技术革新具有重要的意义，其在实际应用中所取得的节能效果和安全性能的提升，对于整个矿山工业的生产效率和安全保障均有着积极的推动作用。通过文章的介绍，我们可以了解到冗余PLC控制与变频调速技术相结合，不仅能够提高矿井提升机的运行效率，还能有效降低能源消耗，提高系统的可靠性，减少故障率和维护成本，为矿山行业提供了新的技术解决方案。