一、前言 西曲矿是一座年产320万吨的大型现代化矿井，每年巷道的掘进进尺27000米，其中岩巷进尺5000米。岩巷掘进中产生的矸石需要从南坪山进风斜井排放。南坪山进风斜井长481米，坡度22度，绞车型号为2jk—2.5∕20双滚筒缠绕式绞车，双钩提升，钢丝绳绳径∮28mm，主电机功率200kw,提升绞车通过电机转子串电阻调速。此调速系统技术落后、可靠性差、故障率高、维修量大、排查故障困难，因此，有必要对其进行改造，以消除电机转子串电阻调速系统的诸多弊端，从而提高主提升绞车的运转效率和安全性能。
二、原调速系统存在的问题
1.提升绞车在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，特别是在负荷变动时很难实现恒减速控制，经常会造成过放和过卷事故。
2.提升绞车频繁的启动和制动工作会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗。
3.转子串电阻调速控制电路复杂，接触器、电阻、绕线电机电刷等容易损坏，影响安全生产。
4.加速接触器均为空气接触器，动静触头烧蚀严重，需要频繁打磨、且噪声大。
5.采用大量的控制继电器，继电触电多、接线复杂、事故点多、排查故障困难。
6.八步调速系统调试困难，且稳定性差。
三、jpsd－ii型矿山提升机变频调速原理
1.调速原理 由电机学理论可知三相感应电机的转速为：
n=60f(1-s)/p
式中：n为电机的转速
f为输入交流电源的频率
p为电机的极对数
s为异步电机的转差率
通过上式可知，改变交流电机转速的方法有三种:即变频调速、变极对数调速、变转差率调速。其中变转差率调速主要包括调压调速、串极调速和滑差电机调速。在变频调速器未问世前，它是主要的调速手段。
a．变频调速：其优点是效率高，没有因调速带来的附加转差损耗，调速的范围大，精度高、无级调速，对电网污染小。容易实现协调控制和闭环控制；其缺点是电路结构稍复杂，而且成本高。
b．变极对数：其优点是成本低；其缺点是结构复杂，由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），不能实现无极调速。 所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。
c．变转差率：其优点是电路构成简单；其弊端是效率低、调速范围窄，对电网污染大。不能满足交流调速应用的广泛需求。
2.变压变频原则  保持气隙磁通量的值恒定不变，是变频变压的基本原则。
三相异步电动机定子每相电动势的有效值为
eg=4.44n1f1Φm 
式中    eg：定子每相由气隙磁通感应的电动势的方均根值（v）；
f1：定子频率（hz）；
n1：定子相绕组有效匝数；
Φm：每极磁通量（wb）；
如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。
如果电机在不同转速下都达到额定电流，即都能在温升允许条件下长期运行，则转距基本上随磁通变化。按照电气传动原理，在基频以下，磁通恒定时转距也恒定，属于“恒转距调速”性质；而在基频以上，转速升高时磁通降低转距也降低，基本上属于“恒功率调速”。
四、jpsd－ii型矿山提升机变频调速性能特点
1.可根据实际情况设置运行速度，如设置初加速时间，初加速终了时速度，主加速时间，最大提升速度，匀速运行时间，减速时间等。
2.四象限运行，具有能量回馈功能。
变频器具有四象限运行的功能，能满足各种位势负载的调速要求，可就电机的再生能量转化位电能送回电网，达到最大限度的节能目的。不仅如此，它还可以减少电源的谐波污染，功率因数接近1，是一种真正的绿色变频器。
3.调速连续方便，可分段予置，连续调节。
4.实现低频低压的软启动，软停车，使运行更加平稳，机械冲击小，避免掉道现象。
5.启动及加速过程冲击电流小，加速过程中最大启动电流不超过1.3倍额定电流，提升绞车在重载下从低速平稳无极地升至最高速，也没有大电流出现，大大减小对电网的冲击。
6.甩掉了加速用的电阻，交流接触器及时间继电器等，提高系统的可靠性，操作人员的工作环境也大为改善。
7.增加直流制动功能，使重车停车更加平稳，有效避免了溜钩现象。
8.采用回馈制动技术，成功解决了位能负载在快速减速或急停时的在发生电能量处理问题，保证变频器的安全运行。
9.转矩补偿达到规范要求，重车启动正常。
10.变频调速装置可以实现绞车电动机大范围内无极调速，在运行中能随时检测电动机的负载情况，自动调整功率输出，使电动机始终处在最佳运行状态，在整个调速范围内均有很高的效率，节能效果明显。
五、结束语
西曲矿主提升绞车调速系统改造后，经实际运行表明：
1.由于采用变频调速，避免大量使用继电器、接触器容易出现各种故障，因而性能稳定、可靠，故障率大大降低。
2.由于采用变频调速，淘汰了传统的低频发电机组，使得噪声及空载电耗大幅降低。
3.由于淘汰大量的继电器、接触器，使得维修工日常维修强度大大降低。
4.由于采用变频调速，实现提升绞车的恒加速和恒减速的控制，能很好的防止提升绞车的过卷和过放事故发生。
                               西山煤电集团西曲矿   赵保东