浅析矿山机电设备变频控制技术.doc

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1、浅析矿山机电设备变频控制技术摘要:变频控制技术凭借其在转速、功率调节上的性能调节优势,被广泛的应用于机电设备之中。木文以矿山机电设备中的变频控制技术的应用前景为入手点，简述了变频控制技术的工作原理，概述矿山机电设备变频控制技术的应用现状和存在的主要问题，探索了在矿山机电设备中更好的使用变频控制技术的应用模式。关键词：变频控制；矿山机电；机电设备中图分类号：TU85文献标识码：A1、变频控制技术的应用原理和发展变频控制技术不仅是电力传动技术、微机技术和电力电子技术的综合型应用，同时还实现了强弱电和机电设备的一体化。变频控制技术在矿山

2、机电设备中的应用，主要是通过具有通断作用的电力半导体器件，使工频电源发生了频率变换。它利用整流桥使工频电力发生直流电源和交流电压之间的转换原理，以及交流电机驱动电压在经过逆变器之后频率和电压可调节原理，是一种能够不产生额外转差损耗的高效率调速方式。这也是变频控制技术在当前能源匮乏的大环境中，能够脱颖而出并备受重视的主耍原因。同时，变频控制技术实现了平滑的增速、减速，以及电机的制动，使工作效率得到了大幅度的提高，也由此促进了变频控制技术理论和实际生产应用的快速发展。变频控制装置的功率器件经历了GTR和IGBT交替的过程，并且进一步发

3、展成为了当前的智能功率模块。在控制技术方面，随着压频比控制理论得到了很大的进步，矢量控制和转矩直接控制技术被广泛应用于当前变频器的实际操作中。同时，还对人工神经网络、模糊自动化控制等新的研究思路也得到了设想和开发。尤其是随着当前变频器的不断系统化和综合化，在功能上不仅实现了基本的调速功能，还通过内置设备具有了编程、通信和参数辨识等功能。2、矿山机电设备中的变频控制技术的应用分析在矿山机电设备中变频控制技术有着十分广泛的应用，综合来说，主要在以下几个方面得到了系统的应用。2・1、变频控制技术在矿井提升机中的应用提升机是矿井生产和运输

4、的主要设备之一，它担负着运送设备、下放材料和升级人员等方血的任务，是矿山生产和建设中必不可少的重要设备。提升机传统的调速方式是将金属电阻接入转子电路的内部，再利用接触器切除电阻或者鼓型控制器进行调速。所存在的最大问题就是散热性较差和电阻能消耗过大，R由于旧有电阻调速的范围不足，也引发了精确度低的问题。同时，在提升机下坡时或者减速段所设置的低频电源和动力制动直流电源，都较容易损坏，不仅导致了较大的能源浪费，在安全性方面也缺乏有力的保证。通过变频控制技术在提升机驱动系统中的应用，能在根本上避免上述的弊病，并实现了无极平稳的减速与加速，

5、增强了系统在各方面的保护性能。具体优点可以归纳为以下几点：（1）程序编写可通过编程器指令完成，实现了电控系统中继电器的逻辑关系，在对梯形图和电路图相互转换的控制上也更为方便。（2）因外部线路中执行继电器的数量减少，使实际占用空间也随之减少，故障的发生率和维护的费用也得到降低。（3）可通过编程器和触摸显示屏直接查出系统的故障，使处理更加简单化，同时还能检测出电气和机械等方面的故障。（4）扩展性能更强，且控制精度高。对内部程序的修改即能实现对系统功能参数的改变，且无需进行硬件接线的更改,从而真止实现了系统的柔性控制。（5）当提升机处于

6、负力状态时，能将电机所生成的再生能源反馈到电网中，从而实现了电能的节省。同时，因增大了制动力矩，也进一步提升了绞车下放的安全性能。（6）通过对提升机制动和速度控制的实现,减少了机械的磨损和系统的冲击，使设备的使用寿命得以延长。2・2、变频控制技术在通风变压设备中的应用由于矿区多为地下作业，因此，通风是需要长时间连续保障的，根据不同工作时段的要求，调节风压和风速，以适应不同工况下的空气循环要求。随着采矿作业的深入，井下的空间增大，因此，对于空气的压力和流速也需要更高，通风机的功率调节成为了通风效果调节的主要技术手段，通过在矿山通风机

7、中嵌入变频控制技术，可以根据实时的采矿进度设置不同巷道的进风量，进而对通风机的风速进行调节，可以实现智能化的通风控制，大大的减少了通风设备的电能消耗；在通风机的变频控制装置屮设置变频软启动功能，可以有效的防止启动电流冲击，降低了通风设备启停阶段的故障风险，通过控制通风机转速，可以有效的降低通风机的工作强度，延长了通风机的工作寿命。2.3.变频控制技术在皮带机中的应用皮带机的使用功率相比提升机更大，它通过绕线电机的转子绕组來实现启动和工频运行，并经过液力耦合器切换到皮带机中。皮带机传输的工作原理是利用轮毂的转动，通过摩擦力的带动和特

8、殊的张力变形下，带动皮带在滚轴上运动。在过去，矿山皮带机曾使用了减丿玉空载启动、转子串接电阻筹方法以改变皮带机的工作质量和传输效率，但因为电流启动时仍旧过大，仍容易发生电机内部机械冲激、电压剧烈波动和发热等现象。而且因为启动时间过短，也加剧了皮带的