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1、 設(shè)備工況
高爐料車卷揚(yáng)機(jī)（提升機(jī)是用來把爐料運(yùn)送到高爐爐頂，給高爐加料的重要設(shè)備。我國的中小高爐基本上都是采用料車卷揚(yáng)機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)上料設(shè)備。，由一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)兩臺(tái)料車，料車位于軌道斜面上互為上行與下行，即其中一臺(tái)料車載料上行,另一臺(tái)為空車下行，運(yùn)行過程中電機(jī)始終處于負(fù)載狀態(tài)，其特點(diǎn)是負(fù)荷重、位置控制精度較高、 可靠性和安全性能要求高。高爐料車卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)滿足下列要求：
　?。?）、有足夠的運(yùn)送能力，既上料速度能滿足高爐生產(chǎn)的要求。
　?。?）、運(yùn)行可靠，耐用，保證高爐連續(xù)生產(chǎn)。
　?。?）、能夠?qū)崿F(xiàn)上料自動(dòng)化。
　?。?）、結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。
　　高爐料車卷揚(yáng)機(jī)的工作特點(diǎn)是：啟動(dòng)速度慢，轉(zhuǎn)矩大，加速平滑，停車平穩(wěn)、準(zhǔn)確。傳統(tǒng)的調(diào)速方法是：采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，通過集電環(huán)和碳刷在轉(zhuǎn)子回路中串入若干段電阻，由接觸器控制接入電阻的多少來控制轉(zhuǎn)速。
但存在以下缺點(diǎn)：
（1）串聯(lián)電阻調(diào)速，其調(diào)速變化呈跳躍狀，使得減速機(jī)齒輪、天輪、中輪、料車與斜橋?qū)к壷g，在加減速運(yùn)行階段均受到?jīng)_擊力的作用，設(shè)備易損壞，鋼絲繩易疲勞，導(dǎo)致維修量大，檢修費(fèi)用增加。
（2）串聯(lián)電阻調(diào)速范圍小，使得料車速度呈突變，減速后停車時(shí)仍有較高轉(zhuǎn)速，對(duì)制動(dòng)器和限位開關(guān)的調(diào)整精度要求高，且容易發(fā)生越位及掉道事故而影響生產(chǎn)。
（3）串聯(lián)電阻調(diào)速，使得料車起動(dòng)及減速時(shí)，大部分電能消耗在電阻器上；當(dāng)電動(dòng)機(jī)在電壓下降時(shí)，力矩下降，轉(zhuǎn)差率增大，嚴(yán)重時(shí)，料車無法啟動(dòng)，易于產(chǎn)生事故。
(4) 能耗高，低速機(jī)械特性軟。因?yàn)檗D(zhuǎn)速的降低是通過轉(zhuǎn)子外接電阻消耗能量來實(shí)現(xiàn)的，并且轉(zhuǎn)速越低，機(jī)械特性越軟，消耗在電阻中能量比例越大，極不經(jīng)濟(jì)，電網(wǎng)電壓的高低對(duì)速度影響很大采用變頻器控制，可以解決以上問題。

2、 改造方案
（1）、拆開繞線轉(zhuǎn)子和外接電阻的連接，將接線端子短路（有機(jī)會(huì)將碳刷永遠(yuǎn)抬起，直接把轉(zhuǎn)子繞組的三根出線短路，避免將來因碳刷和集電環(huán)接觸不好出現(xiàn)故障）。
（2）、將料車抱閘線與電機(jī)分開，單用一接觸器控制，電源取自變頻器輸入端，要求抱閘和電機(jī)同時(shí)通電。
（3）、為保證絕對(duì)可靠，保留原料車正反轉(zhuǎn)控制接觸器，用接觸器的輔助常開點(diǎn)做變頻器外接端子正反轉(zhuǎn)控制。
（4）、原調(diào)速控制電路已無保留必要，拆除接觸器、時(shí)間繼電器和中間繼電器，控制電路更加簡潔。
（5）、操作臺(tái)安裝一個(gè)故障復(fù)位按紐，一個(gè)蜂鳴器作為變頻器故障報(bào)警指示。
　

3、變頻調(diào)速器的應(yīng)用效果
l 調(diào)速范圍寬，頻率在0.1～400Hz范圍連續(xù)可調(diào)，極大的滿足了高爐生產(chǎn)的需要。
l 低電壓時(shí)，由于低頻補(bǔ)償功能的作用，仍可保持高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，避免了線電壓下降時(shí)，料車無法起動(dòng)的問題。
l 變頻調(diào)速，料車未發(fā)生過越位和掉道事故，減少了故障。
l 應(yīng)用變頻調(diào)速，緩解了設(shè)備的沖擊磨損，延長了減速機(jī)、鋼絲繩等機(jī)械的使用壽命。
l 采用變頻調(diào)速，取消了多臺(tái)交流接觸器及電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中的電阻器部分，減少了電能消耗，具有顯著的節(jié)能意義

4．結(jié)語
變頻器在高爐卷揚(yáng)機(jī)（礦井提升機(jī)）上應(yīng)用實(shí)踐證明，變頻器調(diào)速控制是一種操作簡單、可靠性高、 高效、節(jié)能、保護(hù)功能齊全，便于自動(dòng)控制的最佳方案，運(yùn)行可靠，操作簡單，完全可以替代傳統(tǒng)的控制模式，適合冶金工業(yè)自動(dòng)控制的應(yīng)用化。

 改造實(shí)例
1、 大石橋華信化工有限公司斜井提升機(jī)改造
（1）斜井提升機(jī)原使用牽引電機(jī)是繞線式交流異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為JR92-6(6極75KW)，該電機(jī)采用工頻供電，調(diào)速方法為采用通過集電環(huán)和碳刷在轉(zhuǎn)子回路中串入若干段電阻，由接觸器控制接入電阻的多少來控制轉(zhuǎn)速，凸輪控制器，接觸器互所控制。
（2）變頻改造方案：保留原凸輪控制器，減速器和抱閘系統(tǒng)，取消原控制柜和繼電器，變頻器采用普傳PI8000 T系列專用變頻器8K093T3（93KW）。該產(chǎn)品是普傳科技推出的提升機(jī)專用變頻器，32位DSP 控制，內(nèi)置制動(dòng)單元，保護(hù)功能齊全。
（3）制動(dòng)方法：通過變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)卷揚(yáng)下降時(shí)電機(jī)制動(dòng)再生的電能采取變頻器內(nèi)置的制動(dòng)回路外接制動(dòng)電阻變?yōu)闊崮芟?。為防止提升或下降時(shí)因礦山軌道的可能產(chǎn)生的有時(shí)脫軌停車，必須采取液壓制動(dòng)器和手動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)。
為防止溜車的控制，由外部加裝的直流制動(dòng)給電機(jī)加直流電源，將電機(jī)瞬時(shí)減速至啟動(dòng)液壓制動(dòng)器的抱閘動(dòng)作防止溜車
（4）從改造后運(yùn)行來看，效果非常明顯：
n 系統(tǒng)采用5段速度控制，啟動(dòng)沖擊小，可以緩啟緩?fù)?，減少了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)變速齒輪的沖擊，卷揚(yáng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速等過程更加平穩(wěn)快速，減少負(fù)載的波動(dòng)；操作靈活易掌握。
n 由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流限制得較小，頻繁啟動(dòng)和停止時(shí)電動(dòng)機(jī)熱耗減少、壽命延長；液壓制動(dòng)器和手動(dòng)制動(dòng)器在低速時(shí)操作，其減少閘皮的磨損延長使用壽命，保養(yǎng)時(shí)間和費(fèi)用都得以減少。卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的使用壽命也明顯延長。
n 停車位置準(zhǔn)確，重車、空車停車位置基本一致。自2004年8月至今運(yùn)行，沒有發(fā)生料車落道事故，
由于去掉了外接啟動(dòng)電阻，因而提高了系統(tǒng)的用電效率，經(jīng)測算節(jié)電率達(dá)25％以上