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关于矿山机电设备变频控制浅析刘博

发表时间：2020/9/10 来源：《基层建设》2020年第15期作者：刘博

[导读] 摘要：当前国内采矿业逐渐快速发展，机电设备便面临着许多难题。可是变频技术的问世，便促使设备更安全,同时其拥有速度可调，以及节能降耗许多在内的优点，这便提高了采矿业的生产效率。

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        摘要：当前国内采矿业逐渐快速发展，机电设备便面临着许多难题。可是变频技术的问世，便促使设备更安全,同时其拥有速度可调，以及节能降耗许多在内的优点，这便提高了采矿业的生产效率。
        关键词：矿山机电设备；变频；控制
        1 变频控制技术运用原理与发展
        交流变频调速技术是电子技术和电力技术的结合，是点击传动技术以及微机技术的全面性的使用集合。它是一种综合技术，将机电与强电和弱电集合在一起。其核心是将利用电力半导体器件的开关功能将工频电源转换成其他工频电源的控制器件，其基本工作方法是协调利用将工频交流电压和直流电压之间相互转换，然后通过逆变器转换成频率。交流电压用作交流电动机的驱动能量，使电动机获得无级调速的电压和电流，是一种无额外损失的高效的调速方法。变频调速技术通过了解电机负向运行的转变实现自动，平稳的加减速，大大提高了工作效率。因此，该技术在能源危机中产生并不断发展。随后，在功率设备上更换了GTR和IGBT，同时开发了智能功率模块。在控制技术上，压频比的控制方法得到了很大的提升。在实际的变频器中，矢量控制和直接转矩控制方法已近得到推广，同时，还开发了新的模糊自动控制，人工神经网络新的研究方向。速度控制系统变得越来越集成，从而形成了简化的指令集计算机，数字信号处理器，先进的专用集成电路等形式的单片机。尤其是变频器的快速集成，不但其功能上具备了控制速度的效果，而且还能利用内置设备提供诸如参数识别，通讯和可编程等功能。
        2 矿山机电设施变频控制技术运用
        2.1 提升机设备中的应用
        在矿山中，提升机工作内容主要在于运输物料与工作人员，并在矿山生产中发挥关键作用。一般方法是有效连接金属电阻器和电动机的转子电路，随后使用鼓型控制器或接触器关闭电阻对速度实施调节。并且，存在诸如电阻消耗过多等情况。当需要减速段和处于下降时，动力制动直流电源以及低频电源都是必须的，这较易使得设备受损，大量不必要的电能损耗也会产生，并且安全性也存在诸多问题。此时，这将会制约到了矿山运行安全与效益的提升。往提升驱动系统内增加变频控制技术，也对于出现的问题进行预测，实现了无级，平稳的加减速和系统各个方面的性能的提升，各个方面的保护也提升了。总的优点如下：1）可以利用编程器命令实施编程，电子控制系统中的继电器关系得以逻辑的方式实现，并且将实现调控电路图转换到梯形图。2）当减少了实际应用外部线路控制的继电器的数量，实际空间和故障都减少了，基本不需要进行维护。3）可以通过显示屏操作和编程器来直接简易的检测系统的内部故障。检测机械和电气故障也可一同进行。4）控制精度和扩展性增加，改变系统功能参数可以通过修改内部程序实现，硬件接线解除能够真正的灵活控制。5）提升机在负力情况下，电动机产生的再生能量可以作用到电网，从而大大节省了能量。同时，制动扭矩增加，绞车下的安全性得到了提升。6）无法利用机械来实现速度和制动。却可通过电气控制来削弱系统影响，机械磨损得到降低，有效延长设备使用期限。
        2.2 皮带机中的应用
        皮带机的功率大于提升机功率，通过然绕线电机并且经转子绕组降压启动后工频巡行经液力耦合器切换到皮带机。它的操作方法主要利用驱动轮轂,通过摩擦力来将皮带带动起来，皮带通过其独特的张力变形以及摩擦力在滚轴上面转动。其中，转子串联电阻提高了转矩，提升了减压和空载启动的能力，然而启动电流仍过大，易造成电网电压的不稳定，电机内部机械冲击，散热情况较差。因为开启时长过短，导致皮带开裂和老化严重，因此皮带必须足够坚固。当液力偶合器工作时，内部油温升高，磨削部件的情况严重等，大大增加维护费用与困难程度，对环境产生污染，功率平均和同步变得困难。皮带机使用变频技术实现软启动和软停止，皮带机的工作性能得到稳定。

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改造后，系统根据负载的变动来调节输出频率和转矩，改变电动机以前的工频恒速运行方式，节省了功耗。在该环节中，系统功率因数超过了九成，工作效率提升。高压变频器利用了皮带机的能量的反馈机制，降低了能源消耗和其他设备的维护成本，节省了资金，提高了环保性。
        2.3 通风机中的运用
        在矿井的主要设备中，在矿物生产中通风机起着重要的作用。作为重要通风设备，它运行时间久，在矿井中被称为“呼叫系统”。随着采矿和挖掘工作的进展，风压持续增大，其所需的功率也在增加。所以，在矿井下作业是通风机的功率也是重要问题。使用设备进行变频调速后的矿井通风机，其速度大小需要根据实际预测的巷道风量需求情况来进行调整，减少了能耗，实际效果也非常的好。因为在修改变频器后的通风机即可进行变频软启动，因此，电流的冲击减弱，减少了对电网设备的影响，并且可以随时启动和停止。多数情况下，通风机运转速度都不高，这使通风机工作强度降低，从而可以延长通风机的使用年限，减少了维护的次数。同时，为了保证相同的电动机转速，在正常情况下，要求2台电动机的工作频率尽可能一致，以避免形成风阻并影响风扇的正常运行。
        2.4 井下绞车电控制系统中的应用
        在电控系统与保护系统中运用变频调速技术，有些需要注意部分细节，输入电源为660 V，频率大小是50 Hz，输出功率的调节需要在0～50 W这个范围内，电压浮动氛围在-15%~10%，而频率的调控在负2.5%到正2.5%这个范围内，过载能力需强，在负载变化中最低负120%，最高是正120%的额定负载，这就达到了四象限运转的基本条件。有自动转矩提高功能，当低频运转时，可以确保整体额定转矩,也可以保护好每个元件过热状况。应用在控制箱中的快开门方式，电气控制使用双PLC全数字控制系统，硬件电路互相荣誉做好绞车提升以及数字这两个部分的监控，同时当PLC无法正常运转时可以做到技术完成临时提高这一点。当控制系统中完善正常且稳健运行时，设定好每个保护设备，面对过卷装与限速两个装置，以及加速功能保护时需作为独立存在的双线模式。而且这一样需在有保护试验功能写的基础上进行。无发出信号便不可以启动车,发出信号时间间隔要超过30 d，的确，声光信号以及控制制回路这两方面都具备具闭锁这个功能。
        3 结语
        伴随着调节性能越来越卓越，变频控制技术广泛运用在许多矿山机电设备控制系统中，诸如矿山的地面与井下的提升，以及许多。此文先是讲述变频控制技术应用的基本原理,然后站在多个角度阐述其在矿山机电设备实践中怎样运用的。
        参考文献
        [1] 林健. 试析矿山机电设备中变频控制技术的应用探究[J]. 山东工业技术, 2018, 000(018):72.
        [2] 郝岩敏;. 变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践[C]// 矿山建设与岩土工程技术新进展——2017年全国矿山建设学术年会论文集. 0.
        [3] 马宗华. 试析矿山机电设备中变频控制技术的应用探究[J]. 世界有色金属, 2018, No.498(06):46+48.
        [4] 赵刚. 探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J]. 矿业装备, 2018, 000(003):64-65.
        [5] 温勇. 煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J]. 河南科技, 2013(15):125-126.
        [6] 但翔. 我国煤矿机电设备变频节能技术的应用现状[J]. 城市建设, 2010.