高壓變頻器在煤礦提升機中的應用

秦振

摘 要：隨著社會的發展和時代的變遷，各類科技成果不斷的融入到各行各業中，以煤礦生產為例，當前的煤礦生產企業在實際的運營過程中，仍舊會遇到各類的發展阻礙，這些阻礙性問題，不僅會阻礙煤礦生產，同時也會降低煤礦生產效率，也會大大的降低整體性煤礦生產的效益，而筆者則針對煤礦生產中高壓變頻器在煤礦提升機中的應用進行了分析，旨在為煤礦生產企業應用煤礦提升的方式提供借鑒，以下為詳述。

關鍵詞：高壓變頻器；煤礦提升機；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.062

煤礦提升機是煤礦開采中極為重要的組成部分，可謂煤礦生產中的四大重要設備之一，在此過程中，如果未能切實把控應用方式的科學性，將會極大地降低煤礦生產效益，還會出現諸多的問題。因此，煤礦生產企業在實際的運營過程中，應當充分的把控電氣系統的運作高效性和可靠性，保證其應用精度和速度。

1 對于提升電控調速系統應用過程中易出現的問題分析

其一，對于直流調速系統運行中易出現的問題分析。一，常被應用于小功率提升系統中。二，直流電機存在換向器和電刷，其實際制造工藝以及內部結構較為繁雜，需要落實的維護工作量較大，導致人工經費較高，間接地增加了企業運營成本。三，直流調速系統中的晶閘管整流設備在實際的運行中，會給環境帶來的污染極其嚴重，這一情況也是典型的電力公害問題。四，直流電機的重量較大、體積也較大，所需要的功率也較大[1]。

其二，對于交流調速系統中易出現的問題分析。在實際的煤礦提升機應用過程中，仍舊會運用交流單機提升系統，而且所應用的調速方式依舊是繞線電機轉子串聯電阻，這樣的使用方式將會引發諸多的問題。一，調速屬于有機調速的范疇，因此，將會導致運行出現不穩，最終極易引發機械和電氣沖擊問題。二，當煤礦提升機在實際的運作過程中，還會受到繞線電機滑環出現接觸不良等問題的影響，引發設備故障問題，極大的阻礙了提升機的運作進度，還降低了系統的運作效率，無法滿足實際的煤礦生產需求。三，轉子回路串聯情況，將會增加能源耗費，間接地提升了煤礦生產企業的運營成本。四，在啟動和關閉電流的過程中，在此過程中所導致的電流沖擊較大[2]。

其三，對于交-交變頻調速裝置的問題分析。在應用這一變頻調速裝置時，具有諸多的優勢，其調速性能較高，可四象限同時運行，但是在應用這一裝置的過程中，如果未能切實把控措施，仍舊易出現諸多的阻礙性問題，比如，它需要配備專用低頻電機，這樣的方式將會給環境造成較大的污染，同時它的功率因數極低，給設備造成的影響極大，因此，就要安裝因數補償裝置以及和諧波控制裝置，對這一問題進行避免，致使總資金投入成本增加。

2 對于交-直-交變頻調速的優勢分析

多點平行變頻調速具有諸多的應用優勢，因此，這一變頻器的應用也被稱作“完美無諧波功率單元串聯多電平變頻器”筆者對其實際應用中所體現的優點進行了總結和歸納，以下為詳述。

其一，此變頻器調速所應用的為多重化技術輸出，不會對電網造成無諧波污染。其二，不需要增設其他處理設備，間接的降低了運營成本。其三，此變頻調速器所運用的變頻單位串聯使dv/dt極小，不會對電機絕緣造成損壞。其四，這一變頻調速器的輸入功率因素較強，因此，無法對其他設備以及電網等造成干擾。

3 對于交-直-交變頻調速的原理分析

煤礦提升機所應用的電壓一般為六千伏，而后經由隔離移相變壓器移相降壓之后的供給多個變頻功率單位580v額定電壓，變頻功率單元為三相輸入單相輸出，三相Y型進行連接，輸出最高的電壓為三千五百伏，線電壓為六千伏，進而對高壓電動機進行能源供給，最終實現電機的運作和調速。

應用變頻器功率單元的二次線圈相互存在一個相位差，此時的輸出較為多重化，因此，可以將各個單位內的諧波予以剔除，最終真正實現無污染運作，也是真正的綠色高壓變頻器。

變頻功率單元的輸出一般都會運用多電平移相PWM技術來實現，每相有六個變頻功率單位通過串聯的方式予以連接，此時的多電平PWM技術所輸出的電機電壓波已經極其接近正弦波，因此，這一變頻器的應用對于電動機并不存在過多的要求，可見，這一變頻器適用于大部分的煤礦生產中的電動力運作。

參照變頻功率以及電壓等級來確定具體的單位級數，而后疊加為多級移相整流方式，進而構成從幾十個到幾百個不等的脈沖整流效果，這樣的運作方式利于后期對電流波形的改善，同時也可以降低網側功率因數，不需再應用功率補償或是有關的抑制裝置，符合網側電能質量需求。

輸出側結構的分析：輸出側結構由輸出端的串聯以及各個變頻功率單元組合而成，而三相再形成Y形連接，對變壓變頻的高壓予以輸出，再對高壓電動機予以直接輸出，此時，如果變頻功率出現故障問題時，則可以利用單位旁路的系統予以直接供電，此時的變頻器則可以繼續通過降額的方式運作，可以有效的防止多個環節停機所引發的各類問題。

4 結束語

綜上所述，隨著社會的發展和時代的進步，當前人們各類能源種類的需求越發提升，尤其是對于煤礦的需求。在此發展背景下，要想進一步滿足人們的實際需求，就要運用科學的手段進行煤礦開發和生產，將先進科技成果融入到煤礦開采中，而變頻調速技術的應用就是其中的典型，在實際的煤礦開采和生產中，煤礦主井提升系統是其中極為重要的環節，也是確保煤礦開采效率的重要環節，因此，一定要切實的把控高壓變頻調速系統，并將其優勢凸顯出來，在應用變頻調速系統之前，應當提前對煤礦生產的實際情況予以分析，并探究具體的煤礦變頻調速系統的應用優勢和缺點，同時還要結合變頻調速系統應用中易出現的問題，將這些阻礙性問題予以避免，切實提升煤礦生產效率，同時也保證煤礦生產的科學性、高效性以及合理性，滿足煤礦開采條例中的內容，間接地提升煤礦開采企業的運營效益，為社會經濟的發展增添動力。

參考文獻：

[1]張衛星，齊晨曦，張麗娜等.PLC-高壓變頻器在煤礦提升機上的應用[C].2014第二屆煤炭科技創新高峰論壇論文集，2014：226-228.

[2]陳琳，韓振興.高壓變頻器在煤礦提升系統中的應用[J].煤礦機械，2011，32（05）：202-203.