变频调速是近年来发展起来的一门新兴的交流电机调速技术，利用改变被控制对象的电源频率，可实现了交流电动机大范围无极平滑调速，并在运行过程中能随时根据用户的需求调整速度，使提升机始终处于比较佳运行状态，在整个调速范围内均有很高的效率，节能效果很明显。采用矢量控制变频器对异步电动机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高并且经济效益非常明显，所以在工业控制方面得到了广泛应用。

通过调研与论证，结合本公司矿井提升的现场实际情况，比较终我公司技术中心做出决定，对提升机实施变频调速改造，利用在机械行业中广泛使用的，自整角机来作为控制变频器的速度给定。

矢量控制变频器选用希望森兰科技股份有限公司生产的SB70G250KW高性能系列矢量控制变频器，该系列矢量控制变频器的主要特点是：集成高精度转子磁场定向矢量控制算法，具有250%瞬时转矩控制能力，实现转矩的快速响应和准确控制，能以很高的精度进行宽范围的调速运行；独创的多模式PLC运行功能，特别适合工业制造设备等应用；实用的多段速功能：提供编码、直接、叠加和个数选择方式；强大的PID功能等；具备强大的编程功能，用户可自定义内部I/O模块；转差补偿，AVR自动稳压功能。模拟量输入可设置为10V，当模拟量输入信号由正变到负时，电机运转方向也随之改变，反之亦然。在自整角机上设置相应的参数，使操纵杆从中心零位开始往前输出正信号，往后输出负信号，这会给使用上带来方便。

斜井提升负载特性是摩擦性位能负载，属恒转矩特性负载。提升机带五个斗，装满物料沿斜面起动上行时，电机的转矩要克服负载阻转力矩和摩擦力，逐渐加速到全速运行，快到井口时，要逐渐减速。为提高效率，上行加速段和减速段的时间要尽量短，上行加速的时间可适当加大矢量控制变频器的容量来保证，由于负载重惯性大，当要求减速时间短时，上行的减速过程中有再生能量产生，会使矢量控制变频器直流侧电压升高而“过压”，为此，需要用能耗制动单元加制动电阻或回馈单元处理再生能量；在下放过程中，提升机带的已经是空斗了，但在快速下放的过程仍有再生能量产生，也需要处理再生能量。

原系统电机是185kW的6极绕线式电机，在平时工作电流在280-380A，为保证安全，提升机上行或下行起动时，是要加制动的，起动完成后一瞬间再松开制动。在这种情况下运行电流有时候会超过电机额定电流，达到400多安培。变频调速后，提升机上行或下行起动时，仍是要加制动的，变频器输出频率到0.3Hz有足够大的力矩时再松开制动。尽管0.3Hz以下电机处于堵转状态，但由于输出频率低，输出电压也低，电机不会过流。在生产中，装载的物料有时可能会超载，考虑重载加速时间短，选型时矢量控制变频器容量需要加大，本例矢量控制变频器为280kW，这样有利于电机在过载时候矢量控制变频器有足够的过载能力。

传统绕线式电机串电阻调速方式，在矿井提升机上使用较多。转子串的电阻上消耗了大量的转差功率，速度在越低时消耗的转差功率就越大，相对浪费的电能就越多。使用矢量控制变频器调速后，没有转差率的消耗，功率因数也有提高，节能非常显著。变频调速控制方案，推动了提升机电气控制技术的进步，完全满足吊车的软启动、软停车、无冲击、平滑调速功能，有效降低系统的能耗及机械的维护成本，延长机械的使用寿命。

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