0  引言

　　矿井提升机作为矿山企业的关键机电设备，对矿山的高效、安全生产与经济的运营具有极其重要的作用。早期的提升机采用交流拖动“异步电机转子串电阻加速高压接触器换向动力制动（低频拖动）继电器控制”方式，其暴露出调速性能差，速度不能够实现平滑调节，且能耗特别大等缺点。通过以数字式变频调节代替传统控制方式，能使提升机整体系统得到极大提升，同时，变频调速系统也具有硬件结构简单，故障点少，可靠性高，可控精度高，工作稳定性好，故障自诊断能力强，能大大降低使用维护成本，具有较高的可构置性，扩展方便，运行灵活性高等特点。

　　矿用提升机使用变频调速系统，与目前我国对于节能减排的要求有契合之处。随着我国对于能源要求的不断提升，也对以冶金矿用为代表的用电大户提出新的发展要求，更好地实现国家制定的目标，更加灵活多变的优化传统系统性能，将是置于当前刻不容缓的任务。本文对矿用变频调速系统进行了分析与设计，并提出PLC下的调控方案。

1  矿用提升机理论概述[1]

　　矿用提升设备的组成部分主要包括：提升机（包括拖动系统）、提升钢丝绳、提升容器、天轮、井架（井塔）、及装卸载设备等。

　　假定电动机在克服所有阻力后的合力与全部静负荷和有害阻力的合力作用在同一力臂上，提升机运动部分的动力平衡方程为：

由于矿用提升机的使用特点，提升机的过程是提升容器在井筒中的周期往复运动，其一般分为5个阶段部分：加速过程、减速过程、爬行过程、制动过程以及停车休止阶段。在整个运行过程中，要求提升机调速系统符合国家相应安全生产标准。在提升人员时，加速度，升降物料时，加速度，速度平稳，调速范围大，且起动性能较好，特性曲线要硬，工作方式的转换简单易行等。

2 提升机变频系统设计
2.1 提升机变频整体系统

 

　　矢量控制算法、脉冲分配与各种变频器的保护均由全数字调节部分实现全数字控制。提升机的运行参数和运行状态及故障信息可实时动态地在上位机监控站屏幕上显示，直观明了，同时也易于查找故障点。

2.3  PLC控制柜

PLC控制柜用于完成提升机系统的操作保护和行程监控，其由行程监控PLC、操作保护PLC、信号调理机笼和继电器部分等构成。各部分结构图如下图2所示：



3 变频调速系统与传统方式的比较
3.1 能耗计算




参考文献：
[1] 李金金.基于PLC控制的变频调速在矿用提升机中的应用.太原理工大学[D].2007
[2] 艾国.基于PLC矿井提升机变频控制系统的应用.西安科技大学[D].2010
[3] 李金金,刘兰兰,付贵祥,乔磊明. PLC在矿用提升机控制系统中的应用.煤炭工程[J].2007(07)
[4] 何万库. 矿井提升机交流拖动系统的变频调速改造.起重运输机械[J].2010(1)