2025-07-30
광산 권양기는 석탄 광산 및 비철금속 광산의 생산 공정에서 중요한 장비입니다. 권양기의 안전하고 신뢰할 수 있는 작동은 기업의 생산 상태 및 경제적 이익과 직접적으로 관련이 있습니다. 이러한 종류의 견인 시스템은 빈번한 정방향 및 역방향 모터 시동, 감속 및 제동을 필요로 하며, 이는 전형적인 마찰 부하, 즉, 정토크 특성 부하입니다. 이전에는 주로 기어 윈치(기계적 견인), 유압 윈치(유압 견인) 및 AC 비동기 모터 로터 직렬 저항 속도 제어 윈치(전기적 견인) 등이 주류였습니다. 경사 갱구 권양기의 동력은 권선형 모터에 의해 제공되며, 로터 직렬 저항 속도 조절을 사용합니다.
경사 갱구 권양기의 기계적 구조는 다음 그림에 개략적으로 나와 있습니다.
현재, 대부분의 중소형 광산에서는 경사 갱구 윈치를 사용하여 인양하며, 전통적인 경사 갱구 권양기는 일반적으로 AC 권선형 모터 직렬 저항 속도 제어 시스템을 채택하고, 저항은 AC 접촉기-사이리스터에 의해 제어됩니다. 이 제어 시스템은 속도 조절 과정에서 AC 접촉기의 빈번한 작동과 장비의 긴 작동 시간으로 인해 AC 접촉기의 주 접점이 산화되어 장비 고장을 유발하기 쉽습니다. 또한, 감속 및 크롤링 단계에서 권양기의 속도 제어 성능이 좋지 않아 종종 부정확한 정지 위치를 초래합니다. 권양기의 빈번한 시동, 속도 조절 및 제동은 직렬 저항의 로터 외부 회로에서 상당한 전력 소비를 발생시킵니다. 이 AC 권선형 모터 직렬 저항 속도 제어 시스템은 단계적 속도 제어이며, 속도 제어의 부드러움이 좋지 않습니다. 저속 기계적 특성이 부드럽고, 정적 차이율이 큽니다. 저항은 차동 전력을 소비하고, 에너지 절약이 좋지 않습니다. 시동 과정 및 속도 변환 과정의 전류 충격이 큽니다. 고속 작동 시 진동이 발생하고 안전성이 좋지 않습니다. 따라서 원래 시스템은 안전 및 신뢰성, 속도 조절, 에너지 절약, 작동, 유지 보수 및 기타 측면에서 다양한 정도의 결함을 가지고 있습니다. 인버터 윈치 이후, 경사 윈치의 장비 수준이 질적으로 변화했습니다. 현재, 주파수 변환 윈치는 시장에서 지배적인 제품이 되었으며, 주요 특징은 다음과 같습니다.
전통적인 AC 권선형 모터 직렬 저항 속도 제어 시스템의 단점을 극복하기 위해, 주파수 변환 속도 제어 기술을 사용하여 권양기를 변환하면, 완전 주파수(0 ~ 50 Hz) 범위의 정토크 제어를 달성할 수 있습니다. 회생 에너지 처리는 저렴한 에너지 제동 프로그램 또는 에너지 절약이 더 중요한 피드백 제동 프로그램을 사용할 수 있습니다. 그리고 유압 기계 제동, 2차 브레이크 밸브 및 인버터 제동의 설계 과정에서 통합되어야 합니다.
AC 비동기 모터(권선형 또는 다람쥐 케이지형)에 의해 구동되는 단일 또는 이중 드럼 권선 윈치용 인버터 윈치 전기 제어 시스템입니다. 새로 설치된 윈치와 함께 사용할 수 있으며, 오래된 윈치 전기 제어 시스템의 기술 변환에도 적합합니다.
주파수 변환 윈치 전기 제어 시스템은 간단히 다음과 같이 나눌 수 있습니다: 주파수 변환 속도 제어 시스템(주파수 변환기 + 브레이크 유닛 + 브레이크 저항 박스); PLC 제어 시스템 드라이버 데스크.
윈치 기계 시스템 구성은 그림과 같습니다.
2선 시스템: PLC 제어 시스템은 두 개의 주요 PLC 시스템, 즉 주 제어 시스템인 PLC1과 모니터링 시스템인 PLC2로 구성됩니다. 각 PLC 시스템에는 자체적인 독립적인 위치 감지 요소(샤프트 인코더)가 있습니다. 정상 작동 중에는 두 PLC 시스템이 동시에 작동하여 윈치의 "2선 시스템" 제어 및 보호를 실현합니다. 두 PLC 시스템이 동기적으로 작동할 수 있도록 PLC1 내에서 두 PLC 시스템의 위치 및 속도 신호를 실시간으로 비교하며, 편차가 너무 크면 즉시 경보가 발생합니다. 두 PLC 시스템은 주로 통신 방식으로 데이터를 교환합니다.
비상 모드: 하나의 PLC가 고장나거나 위치 감지 요소가 고장난 경우, 단일 PLC는 "비상 1" 또는 "비상 2" 모드에서 계속 작동할 수 있습니다. 비상 모드에서 윈치는 보호가 누락되지 않지만 "2선 시스템"은 없습니다. 그러나 윈치 작동의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해 작동 속도는 절반으로 줄어듭니다. 두 세트의 위치 감지 요소가 고장난 경우, 윈치는 0.5m/s 이하의 속도로만 작동할 수 있습니다.
이중 속도 소스: 제어 시스템의 실제 속도는 두 개의 다른 속도 소스, 즉 인버터와 샤프트 인코더에서 나오며, 제어 및 과속 보호에 관련된 실제 속도는 두 소스 중 최대값에서 가져옵니다.
위치 제어: PLC는 스트로크에 의해 주어진 속도를 독립 변수 v(s)로 자동 생성하고, v(t) 및 v(s) 이중 부여 후 등속 구간에 의해 주어진 속도를 생성하며, 이 중 v(s)는 주로 스트로크에 의해 주어집니다.
반자동 작동 모드: 전통적인 반자동 작동 모드와 달리, 드라이버 콘솔의 "속도 선택 스위치"를 사용하여 윈치의 작동 속도와 작업 게이트의 개폐를 동시에 제어하며, 이는 특히 경사 갱구 윈치의 작동에 적합합니다.
주파수 변환에 의해 권양기가 변환된 후, 시스템의 작동 과정은 크게 변하지 않습니다. 핸들을 앞뒤로 밀면 인코더를 회전시켜 펄스 수를 PLC 고속 카운팅 단자로 보낼 수 있으며, 이는 특정 범위 내에서 인버터의 속도를 무단계로 조정할 수 있습니다. 또한 "핸들 제로", "전진" 및 "후진" 접점을 줄 수 있습니다. 모터가 정방향 또는 역방향인지 여부에 관계없이, 석탄은 광산에서 지상으로 끌려가고, 모터는 정방향 및 역방향 전기 상태로 작동하며, 완전히 적재된 트레일러가 샤프트 입구에 가까워질 때만 감속 및 제동이 필요하며, 권양기 작동 타이밍 다이어그램은 아래 그림에 나와 있습니다.
