高壓變頻器在礦山提升機電控系統中的應用

尚玉龍

摘 要：提升機系統因其強大的優勢與特征被廣泛應用于各個行業領域，礦井企業在生產運輸中也實現對提升機系統的有效應用?？茖W技術的不斷進步與發展促使高壓變頻技術的產生，這不僅可實現礦山提升機工作效率的有效提升，同時可實現對礦山生產安全性能的保障。本文主要對高壓變頻器在礦山提升機電控系統中的應用進行探究。

關鍵詞：高壓變頻器；礦山提升機；應用

一、高壓變頻器應用于礦山提升機電控系統的目的以及現實意義

礦井提升機電控系統的發展對我國礦井企業的生產力發展有極大的促進作用，現階段科學技術正在進行不斷的進步與發展，傳統的礦井提升機電控系統已經不能滿足時代的需求與發展，必須結合實際情況與先進的科學技術對其進行合理的改革與創新。從根本上避免傳統，提升機電控系統對企業生產力的阻礙，交流繞線電機轉子串聯電阻是傳統企業提升機電控系統的主要調速形式，但電動機的轉子調速技術已經不能實現對現代社會生產力的滿足，在實際工作時，只能對單一的速度模式進行供應，多級速度運行是現代社會生產工作的主要目標，因此實現對傳統礦井提升機電控系統的改革勢在必行。

傳統的提升機電控系統在實際工作時，恒加速以及恒減速都會對提升機的正常工作造成影響，嚴重時容易造成事故的發生。在實際啟動以及制動過程中不能實現對提升機的有效控制是傳統礦井提升機電控系統存在的主要缺陷。同時，消耗太大也是提升機電資源的明顯缺點，這對礦井企業實現經濟效益最大化有極大的阻礙。接觸點較多以及電路連接較復雜是提升機工作狀態的顯著特征，上述特征極易造成機械發生故障的現象。這不僅對煤礦企業自身長遠健康發展有影響，同時對社會以及經濟發展有阻礙作用，提升機在啟動和制動時，會出現噪聲過大等因素，這是對工作環境的一種嚴重污染，提升機控制系統中的特點對礦井生產力有直接影響，同時對礦井企業的經濟效益有決定作用。

在這種大環境與大背景之下，高壓變頻技術應運而生，這對礦井提升機電控系統來說是一次巨大的變革，實現了對礦山提升機在工作中工作效率與完全性能的有效提高。同時可實現對電動機轉子調速方面的完善與優化，最終實現無級調速的目標。高壓變頻技術還可在提升機的實際工作中極大地減少電資源的消耗，這不僅對企業實現經濟效益最大化有重要作用，同時為企業生產力的長遠健康發展打下堅實基礎。

二、礦井提升機電控系統對高壓變頻器的工作要求

提升機系統在各個行業領域中都有著廣泛的應用，在礦井企業的生產運輸中以及安全生產上都起到了關鍵性的作用，提升機的正常運行與否直接關系著礦井企業的整體生產情況，如果提升機不能夠正常的工作，則礦井的生產則面臨著停止工作的不利局面，所以高壓變頻器的安全性能很重要。

在礦井的實際工作中，提升機所運輸的物資對提升機電控系統的變頻器件具有一定的特殊規定，對高壓的變頻器規格型號也具有一定的選擇性，比如對于副井提升機來說，運輸提升的物資包括人力資源，物力資源，負載具有不確定性，同時在工作性能的要求上也比較高，所以對提升機系統的電機轉矩具有一定的要求。

總體的來說，礦井提升機高壓變頻器的應用必須滿足以下條件：第一，提升機的高壓變頻器電控系統必須保證科學技術的最前沿，安全性能有保障，能夠在各種工作環境中正常的工作。第二，在選擇高壓變頻器時，一定要做到調速控制的基本保障，做到電機的無極調速，使提升機的電機控制能夠實現基本的四象限運動。第三，在選擇提升機高壓變頻器的電控系統時，一定要保證能夠做到能源的回饋，使轉子中的電流能夠有一部分再留到電網中，減少電能的消耗，做到經濟運行工作。第四，在進行提升機的提速過程中，一定要保證調速過程中能夠平滑的調速，而且調速的范圍要做到最大，能夠準確的進行控制，在恒轉矩低速工作狀態中能夠保證速度的平穩，同時也能夠控制提升機能夠多速度等級的長期進行工作。第五，在選擇提升機高壓變頻器的電控系統時，一定要對電機的啟動力矩、低頻力矩、加速力矩和制動力矩具有嚴格選擇，比如啟動力矩要求能夠達到兩倍以上等。第六，在選擇提升機高壓變頻器的電控系統時時，一定能夠進行先進的數字控制。

三、高壓變頻器電控系統的提升機涉及的先進技術

1.高壓變頻技術

高壓變頻器提升機的電控系統中，應用了單元串聯多電平高壓變頻器的先進技術，使系統中電機的調速功能得到了基本的保障。在高壓變頻器中，可以實現電機轉子的無極調速，同時也可以使提升機能夠多速度的平穩運行。在提升機的正常工作中，提升機系統電機轉子的正反向制動，不需要設置電機的換向裝置，只需要電網提供電源時在變頻器內輸入電壓相序就可以。

2.矢量控制技術

矢量控制技術，也就是轉子帶速度進行反饋的矢量控制技術。在電力電子的理論知識中，電機的轉子磁場中的電機定子中的電流，一部分會變成轉矩電流，一部分則會成為勵磁電流，勵磁電流如果不發生變化則轉矩電流就會相應的控制。在電控系統中，實行電機的轉速的控制則是由閉環系統進行控制。在提升機的實際工作中，電機的給定轉速和實際情況的轉速中的差值，要通過PID調節生轉矩電流來進行判斷，在系統的運行中，要通過矢量的控制將IT和IM的電流變換成三項給定電流，這樣就能夠生產三相驅動信號，對電機的轉矩可以進行更加有效的控制。在提升機電控系統中的矢量控制技術的應用，提升了提升機系統控制轉矩控制的性能，可以進行高效動態的轉矩控制。在矢量控制技得到的應用后，可以進行電機的勵磁電流與轉矩電流的解耦工作，使電機轉矩的控制難度大大的降低，從而可以進行礦井提升機重載時的啟動與運行工作，使提升機的應用范圍得到了擴大。

3.功率單元同步整流技術

功率單元同步整流技術就是功率單元利用ICBT元件進行同步整流工作，而同步整流控制器則負責著單元電網輸入電壓檢查的工作，通過相關的技術途徑得到電網輸入電壓的相位，然后就可以掌控整流逆變開關處的相位與電網電壓的相位差，通過控制電壓的相位差就可以控制電功率的運轉方向。在控制電功率的運轉方向中，當控制相位出現逆變相位超前，則功率單元會將電能回饋到電網中，相反則會出現電能由電網流入功率單元的情況，在其中流轉電功率的大小與電壓的相位差成正比等。

四、結束語

隨著科學技術的不斷發展，提升機電控系統高壓變頻技術的使用，使提升機的工作效率得到了直線的上升，同時也是提升機的應用范圍得到了擴大，在各個行業領域中都得到了應有的重視。提升機高壓變頻電控系統的應用，不僅僅使提升機的工作性能得到增加，能夠進行重載、多速等復雜情況的工作，而且在消耗資源的方面，也取得了相當大的成績，能夠將電能回饋電網，實行了經濟型的運轉。所以可以說，高壓變頻器在礦山提升機電控系統中的應用是一次生產力的巨大的變革。

參考文獻：

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