礦井提升主電動機冷卻系統改造朱修傳，潘地林（安徽理工大學，安徽淮南201）以工頻固定轉速系統的風機改造成根據提升主電動機內部溫度控制的變頻調速系統，以實現節能和增加冷卻系統的使用壽命。。6文獻標識碼：B 1前言礦井提升主電動機冷卻風機的主要作用有：一是吹散提升主電動機在運轉過程中電機繞組產生的熱量二是吹除主電動機碳刷的積塵和積碳。

　　在建礦較早的礦井提升主電動機冷卻系統中均采用工頻為50Hz定轉速運轉的電動機，這樣既浪費電能也使風機因常年高速運轉而降低使用壽命。

　　為了解決這個問題，在冷卻風機電動機電氣控制回路中加裝變頻裝置和可編程控制器，這樣可實現節能和提高該冷卻系統的使用壽命。

　　2工作原理（1）控制冷卻風機轉速主要采用的部件是變頻器和溫度控制儀。當安裝在提升主電動機通風出口處的溫度檢測點（PT100）檢測出溫度儀表信號后，與溫控儀與溫控儀內部設定值進行比較，產生一個差分信號，經溫控儀內部的模糊PID控制調節后產生一個0～20mA的直流信號，考慮手動時采用電壓信號（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，此信號經過PID處理，可直接控制變頻的轉速。當檢測溫度與設定值相同（或相近）時PID輸出不變，風機轉速不變。當檢測溫度發生上升或下降趨勢， PID的輸出相應發生變化而引起變頻器輸出變化，帶動風機轉速發生變化，控制提升主電動機內部溫度大致維持在設定溫度。

　　（2）吹除碳刷的積塵和積碳冷卻系統未實現自動控制時每天必須定時以比較大的風量對主電動機的碳刷進行吹塵，防止碳刷積塵、積碳。采用可編程控制器后，設定每天兩個時間煤礦機電段使變頻輸出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端子上的10V電壓直接加到變頻器的第二模擬口，而在設定時間以外，Q斷開，可編程序控制器第二輸出Q閉合（Q為非門關系）。Q閉合時，變頻器的2號模擬口的輸入量由溫控儀的輸出控制，在設定時間內，自動控制的信號量由變頻本身的10V信號控制，在設定時間外，由溫度控制儀實現閉環PID調節。

　　（3）手動與自動轉換當冷卻系統需要檢修或處理異常情況時脫離閉環控制，轉到開環手動控制上。閉環時電機轉速由溫度來決定，開環時由人工直接調整。

　　閉環控制信號從變頻器的2號模擬口輸入，開環信號從變頻器的1號模擬口輸入， 1號、2號之間的信號轉換由主令開關（手動或自動轉換）完成。開環信號主電壓10V由變頻器的控制口1端引出，經由多圈金屬可變分壓器分壓后產生一個0～10V的人工可調直流電壓信號，輸入到控制口的2端可達到手動調頻的目的。

　　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SA1作出選擇。如選擇變頻運行，中間繼電器K合上，K常閉聯鎖，通過K的常開，使主接觸閉合，對變頻器進行預通電，KM常閉聯鎖為旁路繼電器）。KM閉合后，接通時間繼電器KT延時閉合，延時時間應保證變頻器內部充電和自檢的時間，通過時間繼電器KT的延時閉合觸點接通主接觸器KM 2，使變頻器與冷卻風機電動機接通。此時變頻的進出線路均已接通（KM互鎖， K和K互鎖，按鈕SA之間互鎖，主令開關SA的分檔選擇相當于四重互鎖保證變頻運行和旁路運行不能同時作用，確保變頻器的安全），但變頻仍處于待機狀態，沒有啟動也沒有輸出，只有當SA閉合時K閉合，通過K提供的起動信號，變頻器才能啟動。當KM未閉合不起作用。

　　如選擇在旁路運行，SA轉到旁路，中間繼電器等待閉合，FA為斷相熱繼電器起保護過流和斷相用。SA閉合，K接通，通過K的常開觸點，接通旁路主接觸器KM 2，此時旁路投入運行。

　　該裝置已在淮南礦業集團潘一礦副井投入運轉，氣溫較低時，提升主電動機內部的溫度一般不超過設定溫度18°C ，氣溫比較高時，變頻器的輸出頻率為50Hz.從運行情況可以看出，由溫度控制的變頻調速系統，使用效果明顯，實現了節能并提高了冷卻系統的使用壽命。

　　趙良炳。現代電力電子技術基礎[ M] .北京：清華大學出版社，王衛兵，高俊山，等。可編程序控制器原理及應用[ M] .北京：機械工業出版社， 2002朱修傳（1973 ），男，安徽理工大學在讀碩士研究生。

　　1998年畢業于淮南工業學院機械設計與制造專業。

　　煤礦機電