变频节能技术在我矿机电设备中的运用

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1、浅谈变频节能技术在煤矿机电设备中的应用摘要：变频技术具有良好的节能效果和平缓的机械调节功能，在我国矿山机电设备中得到了越来越广泛的应用。本文简单介绍了变烦技术的发展情况，并通过变频器在机械动力负荷设备中的应用实例，介绍了变频技术在我矿机电设备中的局部应用与展望。关键词：变频煤矿机电应用变频节能技术在机电设备中的应用得到了各国高度重视。就煤炭企业而言，矿井生产系统的用电占到矿井企业用电量的70％～90％。显箸的节能效果和优越的调节性能使变频节能技术在矿山中的应用越来越广泛，技术也越来越成熟。变频技术在我矿采煤机牵引控制上使用，使原煤日产最高达到4500-5000t/小班；在二

2、水平改造轨道绞车提升中每小班提升车数达到95-105车。在这些机电设备中的运用，取得了很好的效果，并逐步进入我矿通风、运输及机电设备中的运用和普及。1变频技术的发展情况随着电力电子技术和控制理论的进步，变频技术在理论和应用方面取得了较快的发展。在功率器件方面，经过厂GTR、IGBT的更替，并进一步发展为智能功率模块(IPM)，在控制理沦方面，压频比(Ul／f)控制方式得到很大改进，矢量控制和转矩直接控制方式在实际变频器中广泛麻用，模糊自优化控制、人工神经网络等控制方法成为新技术的研发方向；调速系统的集成度越来越高。从单片机开始，先后产牛了数字信号处理器(DPs)，精简指令集

3、计算机(RISC)，出现的高级专用集成电路(AsIC)，在功能方面，变频器的综合化越来越高，除了能完成基本的调速功能外，具有内置的可编程序、参数辨识及通信等功能。2变频调速原理利用电力半导体器件的通断作用把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的电能控制装置称作“变频器”。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调爷的。变频器主要采用交一直一交方式，先把丁频交流电源通过整流器转换戍直流电源，然后再把直流电源转换成频率，电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整漉器，逆变部

4、分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM(脉冲宽度凋制)波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。PwM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。3在采煤机中的应用目前，采煤机变频调速系统已从“一拖二”发展到“一拖一”，我国能量回馈型四象限运行的交流变颈调速采煤技术处于世界领先水平，国产电牵引采煤机行走功率最大2×110KW，变频器电压380V，能够实现额定转速下恒定转矩调速，额定转速以上恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。太原矿山机器集团生产的MGTY300／730一1．1D电牵引采煤机使用了回馈制动的四象限变频器，在一些大型矿井进行了应用，倾角为12

5、。～18。，局部达到25。～30。，从现场运行情况来看，四象限变频器调速电牵引采煤机对大倾角工作面能较大范围内调节制动力矩，维持牵引速度基本不变，机器没有发生下滑跑车的现象，结构简单、控制灵活．操作方便、速度调节可靠。3．1变频技术我矿采煤机中（局部）的控制综合机械化采煤机都是采用纵摆液压牵引采煤机，依据我矿井下的实际工作情况，液压腔在工作面难拆卸检修，液压油容易脏并造成原件损坏，使液压牵引采煤机速度低，并且在液压牵引的基础上很难制造大功率的采煤机。而采煤机又是综合机械化采煤工作面的主要设备，采煤机故障能否及时的排除关系到生产量能否完成。液压牵引部件结构复杂，故障不易排除。

6、在采煤机上采用变频调速技术提高了采煤机生产的自动化控制功能，提高了控制精度，达到精确控制速度。3．1．1采煤机的操作控制采煤机启动和停机，借用动力电缆一根控制芯线，使采煤机的控制同路与磁力启动器先导回路相接，组成远地榨制同路。采煤机送电后左截割电机和泵电机运行、牵引变压器得电输出400V交流电供给交流变频调速电控装置。经过顺槽磁力启动器延时5～7秒后，右截割电机运行。停机有五处：分别为左右端头站的总停、左右遥控器的总停、变频器箱盖板上的总停按钮lS2。在启动l口J路里串进了两截割电机和泵电机的温度接点。瓦斯接点接进PLC中与其它故障一起通过自保接点接进启动怛

7、路里。无论哪台

8、电机的温度超限或瓦斯浓度超限，均可通过这些接点断开启动回路。从而切断采煤机的电源。3．1．2采煤机的牵引控制交流电牵引采煤机牵引机构由左、右牵引部和左、右行走箱组成，位于机身的左右两端，是采煤机行走的动力传动机构。左，右暇个牵引部内各有一台用于采煤机牵引的交流牵引电动机。牵引电机的供电拖动由两台交流变频调速电控装置提供，通过变频器改变供电电压，频率，从而改变牵电机的转速，即改变采煤机的牵引速度。两台变频器分为主、从变频器。主变频器设置为速度给定，从变频器设置为转矩给定。主变频器由PLc给出速度给定，从变频器以主变频