變頻調(diào)速技術(shù)分析及在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

陳磊++仝瑞靈++彭傳清

[摘 ?要]在整個(gè)煤礦工藝發(fā)展過(guò)程中，只有先進(jìn)的技術(shù)和系統(tǒng)才能促進(jìn)煤礦生產(chǎn)效率的提升，并且發(fā)揮出主觀能動(dòng)性。煤礦工藝系統(tǒng)在運(yùn)行中的主要效率是有運(yùn)輸機(jī)的狀態(tài)決定的，運(yùn)輸機(jī)的有效性能夠讓監(jiān)控以及電控系統(tǒng)的技術(shù)得到創(chuàng)新，這也是煤礦生產(chǎn)的核心。本文主要從變頻調(diào)速技術(shù)以及變頻調(diào)速的特點(diǎn)和煤礦運(yùn)輸機(jī)的主要特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理進(jìn)行闡述和分析，使其能夠在煤 礦帶式輸送機(jī)的應(yīng)用上更有效率。

[關(guān)鍵詞]變頻調(diào)速技術(shù) ?煤礦 ?帶式輸送機(jī) ?應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD634.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）27-0032-01

在一些大功率以及帶式傳輸機(jī)當(dāng)中都使用了多電機(jī)配限矩型液力耦合器，使用真空磁力氣能夠進(jìn)行直接的使用，在滿載的過(guò)程中，多種電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)的啟用，啟用過(guò)程中電流非常大，電網(wǎng)的沖擊力度就會(huì)增加，在啟動(dòng)上出現(xiàn)困難。對(duì)于這樣的問(wèn)題，開(kāi)始使用變頻調(diào)速技術(shù)，基于此，本文對(duì)變頻調(diào)速進(jìn)行分析和研究，主要是考察煤礦帶式運(yùn)輸機(jī)的具體使用。

一、 變頻調(diào)速性能的主要分析和研究

三相交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以從下列公式當(dāng)中看到，n=60f（1-s）/p=n0（1-s），在這樣的式子當(dāng)中。N主要表達(dá)了每一分鐘的轉(zhuǎn)速，n0表達(dá)的是同步的轉(zhuǎn)速，f是交流電的主要頻率，p和s時(shí)磁極對(duì)數(shù)以及轉(zhuǎn)差率。在上述條件下，p和s是不變的條件，可以在定子交流電頻率的改變狀態(tài)之下，同步的對(duì)轉(zhuǎn)速n0進(jìn)行改變，這樣就可以極大的讓變頻的調(diào)速進(jìn)行整理。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩在電機(jī)當(dāng)中主要是讓磁通和轉(zhuǎn)子內(nèi)部電流之間能夠互相的產(chǎn)生作用，電機(jī)的主磁也是在保持電壓不發(fā)生變化時(shí)，伴隨著頻率的變化發(fā)生變化。若是主磁通變少，那么就會(huì)讓輸出的轉(zhuǎn)矩也變小，在主磁通在變大和增加的條件下，磁路出現(xiàn)了飽和的狀態(tài)，由此也導(dǎo)致磁電流發(fā)生畸變的現(xiàn)象。要想讓主磁通能夠保持恒定，就需要是定電機(jī)額定的功率，以免磁通因?yàn)槿鄙賱?lì)磁出現(xiàn)磁飽的現(xiàn)象產(chǎn)生，在頻非常低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)最大的轉(zhuǎn)矩，以此讓負(fù)載能力變大。變頻的過(guò)程中還需要考慮到變壓，讓頻率和電壓之間更加協(xié)調(diào)。在電機(jī)最大化的轉(zhuǎn)矩不變的情況下，變頻的變化在前后的能力上是相等的，并且電機(jī)的速度變化當(dāng)中也有輸出的恒定性轉(zhuǎn)矩，這樣的變化就會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不發(fā)生改變。這樣對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速有良好的促進(jìn)性作用，能夠讓煤礦帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點(diǎn)滿足具體要求[1]。

二、變頻調(diào)速技術(shù)分析及在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用分析

（一）變頻器基本性能和參數(shù)分析

額定的輸出電壓使用Uu表示，也就是AC為660V，50赫茲，電壓在此過(guò)程中的波動(dòng)范圍變?yōu)?15%一直到+10%。直流線的電壓UDN可以表示為（870）910v，輸出的電壓是fu（0到120赫茲u/f=Const）;啟動(dòng)方面的頻率在0.5到50赫茲之間，分辨率為0.01赫茲，工作方面的溫度是0度以上40度以內(nèi)。使用的冷卻方式為熱管的冷卻，功率因素主要是Cos>0.9，效率大于0.97.

（二）變頻器的主要電路

變頻器的電路主要組成部分有整流、濾波以及逆變和輸出四個(gè)部分，三相交流的電流在整流濾波上變成了直流，在此過(guò)程中直流還會(huì)變成頻率，電壓變成可以任意性進(jìn)行調(diào)整的三相交流電。直流當(dāng)中的各個(gè)環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)的電容。在大電容的作用下，主電路直流下的電壓處于穩(wěn)定性的狀態(tài)下，內(nèi)部的阻力比較小，并且也含有電壓源的性質(zhì)，這屬于是電壓型變頻器。在調(diào)速的整個(gè)過(guò)程中，會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)是感性的負(fù)載情況，電容也具有緩沖無(wú)功功率各項(xiàng)儲(chǔ)存元件。逆變的部分使用的是極晶體管。其中每一個(gè)橋臂都是并聯(lián)類型的續(xù)流二極管，這個(gè)管的主要功能就是能夠在負(fù)載之后給電流提供一定的反饋性一直到電源的通道當(dāng)中。要想減少諧波對(duì)此造成的影響，不斷的提升電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，使用的是對(duì)稱類型的三相玄波三相交流電機(jī)供電，這樣的逆變器使用的是正弦波的控制方式。在整流的部分使用的是不能被控制的二級(jí)整流器，能夠讓電網(wǎng)當(dāng)中一側(cè)的功力因?yàn)椴ㄐ巫兇蟮玫接行У母纳芠2]。

（三）變頻器在主從及的控制

在煤礦帶式輸送機(jī)當(dāng)中，使用4臺(tái)變頻器主要是在RS485+轉(zhuǎn)換模塊之下進(jìn)行的一種通訊形式，以此讓數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的交換。在使用過(guò)程中可以自行的設(shè)置主機(jī)，主機(jī)的變頻器在群體性控制當(dāng)中處于首要位置，其他都是從屬性機(jī)器。在整個(gè)機(jī)器的運(yùn)行過(guò)程中只需要對(duì)主機(jī)進(jìn)行操作和控制即可，其他的從機(jī)要按照同步的跟從形式進(jìn)行工作，有效的實(shí)現(xiàn)主從機(jī)之間的自動(dòng)控制。主機(jī)和從機(jī)的速度也有時(shí)間的加減性確定，從機(jī)能夠在整個(gè)機(jī)群當(dāng)中被停機(jī)之后進(jìn)行電機(jī)的接線，以此實(shí)現(xiàn)單獨(dú)點(diǎn)的運(yùn)行。主機(jī)和從機(jī)的公路要實(shí)現(xiàn)平衡性，可以在液晶屏的設(shè)定基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，在0%一直到200%之間可以實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)整。整個(gè)機(jī)器的啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中，兩個(gè)機(jī)器之間可以實(shí)現(xiàn)相互的交換，若是主從機(jī)沒(méi)有處于平衡性的狀態(tài)下，或者已經(jīng)超過(guò)了設(shè)定值，那么主從機(jī)之間的自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)就會(huì)發(fā)生變化，和主從機(jī)之間保持一定的平衡性。

（四）變頻器在運(yùn)行以及操作當(dāng)中的故障維修

變頻器在操作上可以讓本機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程性的控制。本機(jī)在控制上主要是按照變頻調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)中的內(nèi)置液晶屏進(jìn)行的參數(shù)設(shè)定，并且在液晶屏上也進(jìn)行開(kāi)始和停止上的操作和控制，遠(yuǎn)程的控制也是在操作平臺(tái)上通過(guò)變頻調(diào)速的方式進(jìn)行的外部控制，在此過(guò)程中能選擇高低速，還要按照具體的所設(shè)定的運(yùn)行頻率確定。若是在運(yùn)行過(guò)程中有了故障問(wèn)題，那么所有的機(jī)群就會(huì)出現(xiàn)自由性的停放機(jī)，因此就要排除故障，并且復(fù)位以及沒(méi)有故障顯示的過(guò)程中再進(jìn)行重新性的啟動(dòng)。變頻器在維修的過(guò)程，主要是對(duì)起始地點(diǎn)的故障進(jìn)行尋找，找到故障所發(fā)生的原因，在開(kāi)始維修之前就需要對(duì)變頻器的主要工作原理以及結(jié)構(gòu)和相關(guān)組件進(jìn)行分析和研究，以便于及時(shí)額了解和檢查。

三、變頻調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行情況產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益分析

首先，重載的啟動(dòng)具有非常好的平穩(wěn)性功能，在沒(méi)有沖擊，并且同步性非常好的情況在，自動(dòng)型能夠達(dá)到功率的平衡性。主從控制系統(tǒng)當(dāng)中為了實(shí)現(xiàn)更好的四電機(jī)啟動(dòng)，保障重載啟動(dòng)過(guò)程中有大的轉(zhuǎn)矩，軟啟動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有沖擊，就需要降低硫化頭所產(chǎn)生的張力，讓硫化接頭的使用壽命得到延長(zhǎng)。

其次，具有非常明顯的節(jié)能效果。節(jié)能效果的突出能夠極大的降低用電量，并且節(jié)約企業(yè)的電費(fèi)。在多數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)上，需要將控制方式以及空載運(yùn)行的電流量控制在65A，這樣重載的運(yùn)行當(dāng)中電流就是160A?？蛰d的運(yùn)行電流變成48A。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，本文對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)分析及在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究，主要從三個(gè)方面做的討論，分別是變頻調(diào)速性能的主要分析和研究、變頻調(diào)速技術(shù)分析及在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用分析、變頻調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行情況產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益分析。在此基礎(chǔ)上還需要對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展做出更加全面的了解和展望，以此促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展的步伐，讓頻調(diào)速技術(shù)在煤礦帶式輸送機(jī)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，提升運(yùn)行的基本效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]程軍，李愈清，陸文濤等.基于變頻調(diào)速的煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能控制方法[J].電氣傳動(dòng)，2013，43（11）：61-64..

[2]張抗抗，陸宜娜，馬小平等.煤礦通風(fēng)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電機(jī)與控制應(yīng)用，2014，22（10）：59-62..