_矿用变频器应用于矿井中各类型负载技术难点和解决方案

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1、煤机变频器的应用与问题解决变频器在我国各工业和制造行业已广泛使用并越来越为企业所重视,市场呈现良好的扩张态势,市场潜力也越被同业看好,市场规模增长速度快，潜力大。近两年市场平均增长超过40%，为数不少的厂商2007-2009年都实现了超过100%的增长。目前该市场已经进入了稳健的快速发展通道，预计2020年前都将保持35%-40%的年均增长。市场饱和期将在20年，年销售规模将增至800—1000亿元人民币。煤机变频器的应用与问题解决由于煤矿生产的特殊环境和安全上的特殊要求加之我国市场经济的深入发展，煤矿的安全、降耗、提效被提到了

2、重要地位，设备改造势在必行。原有的老旧设备已不附合现在对生产和安全的要求，对煤矿井上固定机械（提升机、主扇风机等）和井下采煤机械、皮带机及辅助绞车运输设备的变频改造越来越迫切。煤矿绞车变频的应用在使用变频器之前煤矿绞车的控制以串电阻调速和直流调速两种方式为主1、串电阻方式占地面积大，效率低，不宜实现防爆等。2、直流调速维护量大，不宜实现防爆等。煤矿绞车变频的应用绞车在进行变频改造后对变频器的性能要求：1：回馈量绞车变频改造后在下放过程中和需要快速减速定位停车时需要将电能回馈给电网从而产生制动力，如果变频器回馈的能量不足和不稳定都

3、会使绞车出现溜车和频繁故障等现象对煤矿的安全和生产有着严重影响。以下是目前市场上的回馈型变频器分类回馈型可控硅IGBT外挂式一体式硬件回馈PWM整流回馈煤矿绞车变频的应用外挂式回馈方式煤矿绞车变频的应用1PWM整流回馈煤矿绞车变频的应用PWM整流的回馈型变频器一般结构煤矿绞车变频的应用电压控制功能其它回馈方式只有一个回馈点对应的输入工作电压点，软件回馈方式可根据输入电压线性设定回馈点及过压点工作点回馈点过压点工作点回馈点过压点PWM型煤矿绞车变频的应用各种回馈方式的比较类型项目AFE硬件回馈外挂式输入谐波很小大很大回馈量100%

4、取决电网电压30%到50%功率因数可调为1取决于工作区域低环流无无有输入电压范围大小小煤矿绞车变频的应用2：启动控制煤矿绞车变频的应用启动控制煤矿绞车变频的应用启动控制煤矿绞车变频的应用3：绞车逆变的矢量控制选择矢量控制是仿照直流电机的控制方式，利用坐标变换的手段，把交流电动机的定子电流分解为磁场分量（励磁电流）和转矩分量（负载电流）分别加以控制，以达到类似于直流调速系统的转速和力矩可分开控制的上的，从而获得良好的动态性能。煤矿绞车变频的应用控制器VR-12/3电流控制变频器3/2VR等效直流电机模型+i*mi*tsi*

5、i*i*Ai*Bi*CiAiBiCiiβimit~反馈信号异步电动机给定信号如上图可以认为，在控制器后面引入的反旋转变换器VR-1与电机内部的旋转变换环节VR抵消，2/3变换器与电机内部的3/2变换环节抵消，如果再忽略变频器中可能产生的滞后，则图中虚线框内的部分可以完全删去，剩下的就是直流调速系统了。煤矿绞车变频的应用绞车悬停控制◊当变频器收到停止命令后，变频器减速到零速，维持零速一段时间（可设定），控制抱闸闭合。◊这个功能允许操作工重新定位，而不需要抱闸频繁动作煤矿绞车变频的应用溜沟保护◊当负载移动停止，机械抱闸闭合，变

6、频器将斜坡降低输出转矩，同时监测编码器反馈确认负载被控制◊如果监测到编码器反馈有变化（溜沟），变频器会马上增加输出力矩，重新控制负载，按照预先设定的速度下放负载◊变频器会重复以上的周期直到抱闸能控制负载煤矿绞车变频的应用防机械闸损坏保护◊在绞车停止和运行过程中，PLC通过编码器一直监测绞车的转速。◊当机械闸失效，绞车高速下滑时，PLC给出闸故障信号。◊变频器启动直流制动，让绞车迅速停下煤矿绞车变频的应用4、回馈型变频用作防爆机芯的注意事项◊发热器件做分箱处理（如电抗器，变压器）◊回馈电源做好抗干扰措施（干扰绞车信号系统，污染电网

7、）◊防溜车（转矩单独控制）◊防机械闸损坏（直流制动）二皮带机变频控制皮带机变频控制在煤矿的大中型皮带机使用中，为了增加和分散受力点、皮带伸缩方便等因素多采用两台及以上电机来拖动一条皮带，对多台电机间功率平衡问题的解决，关系到电机的利用率、系统稳定、皮带寿命等问题。皮带机变频控制S形多机皮带机控制皮带机变频控制目前变频器用于多驱皮带机上的解决方案◊频率同步----加制动单元◊频率同步----共直流母线◊力矩同步加速度限制----功率平衡皮带机变频控制要能实现多台电机之间的功率平衡1：变频器的力矩和速度信号能分开控制2：变频器间能实

8、现高速通讯多驱变频皮带控制功率平衡控制1.主机速度控制从机力矩控制速度限制2.采用总线通讯方式传输信号三1140变频二电平1140V变频器反射现象由于IGBT的开关剧烈变化，使电压在电缆到电机端的阻抗突变造成的反射现象在电机端产生很高的电压峰值。国内1140电机