绞车电控基础知识及故障处理 .pdf

第一章序言

一、防爆绞车系统发展简史：

全国煤矿井下安装有上万部交流提升机（以下简称绞车），从控

制系统分析，主要有以下几种系统，而这几种系统又代表了我国绞车

电控系统的发展历史。

1.没有控制系统的绞车：

随着《安全生产法》及《煤矿安全规程》的颁布及施行，

此类绞车在井下提升领域已经很少了，主要是应用在55KW以

下的小卷筒小功率的调度绞车或临时提升物料的绞车。

2.转子串电阻调速的绞车电控系统（俗称“电绞”）：

由于国家对安全生产的重视，根据《煤矿安全规程》的规

定，在高瓦斯及高煤尘的工作环境，要求采用防爆的绞车电控

系统。

此时，大量的采用转子串电阻调速的电控系统被我国的煤

矿广泛应用。这种防爆电控系统，在防爆电机的转子上串联防

爆电阻，通过逐级投入或切除电阻来达到调速目的。

该系统的双线制保护是通过增加测速发电机或自整角机测

量速度，由此速度信号而形成的后备保护系统来实现，也有个

别的是采用轴编码器来进行测速的。

该系统在当时的技术条件下确实解决了对井下绞车电控系

统的防爆需要。但其缺点也是尤其明显的：

失爆：由于在调速及制动过程中，防爆电阻消耗大量的能

量，导致防爆电阻箱过热而使得防爆箱变红、变形，不仅

增加了系统的维护量，更为严重的是形成失爆，为煤矿井

下带来安全隐患。

安全隐患大：由于在负力提升状态下采用电阻消耗能量制

动，且传动系统任何保护，因此一旦制动系统有问题，易

形成“飞车”事故，给安全生产造成隐患。

占用空间大：在此系统中，大量防爆电阻的投入，而占用

了大面积的井下硐室，增加了车房硐室开拓的费用和难

度。

调速精度低：从技术上该系统都是通过投入和切除电阻来

进行调速的，故其调速系统只能是分级调速，而无法做到

无级调速，且加减速度不易控制，这样又为绞车提升过程

中造成安全隐患，容易造成掉道等事故的发生。

无法实现控制的双线制。

3.防爆液压绞车系统（俗称“液绞”）：

由于电绞存在着上述的种种缺点，八十年代初防爆液压绞

车系统出现了。液压绞车系统采用一台或两台油泵驱动液压系

统，然后通过液压系统来驱动液压马达，由液压马达直接驱动

卷筒，实现提升，这样可以通过控制液压系统中液压油的流量

来控制提升机的速度。

该系统的双线制保护也是通过增加测速发电机或自整角机

测量速度，由此速度信号而形成的后备保护系统来实现，也有

个别的是采用轴编码器来进行测速的。

该系统不需要减速机直接驱动卷筒，因此简化了主机系统，

故成本较低，又很好的解决了原来电绞的缺点。但在一段时间

的应用后，其缺点也就随之暴露：

传动效率低：通过上面论述可以知道，来自油泵电机的驱

动力通过一系列的传动驱动卷筒，因此其传动效率是比较

低的，一般能做到70%就非常不错了。

故障率高：由于液压马达长期运行，故其故障率非常高，

因此维护费用及维护时间给用户造成损失。

密封差：由于我国的密封件的材质及加工水平较低，故液

压系统的密封性能较大，尤其是系统投入一年以后，漏油

比较严重，因此液压系统后期维护量大，维护成本高，维

护时间长，给用户造成较大的损失。

过载能力差：液绞系统的过载能力比较差，因此在设计上

往往加大安全系数，增加用户的投资。

二、全数字防爆四象限变频绞车电控系统（一般称为“变频绞车”）：

为解决以上系统存在的这样或那样的缺点，在2001年唐山开诚

电器有限责任公司独立开发了全数字防爆四象限变频绞车电控系统。

在变频绞车电控系统中，以防爆四象限变频器为主要拖动设备，