煤矿提升运输系统中变频调速应用研究

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1、煤矿提升运输系统中变频调速应用研究　　摘要：煤矿提升运输是煤炭生产的一个重要环节变频调速在煤矿固定机械、提升运输及采煤机上也有了一定的应用并取得了较好的效果。本文就变频调速在煤矿提升运输系统的应用进行探讨。关键词：变频调速；抗干扰；煤矿；提升Abstract:thecoalminehoistingtransportationisanimportantlinkofcoalproductionincoalminemachinery,fixedfrequencycontrolinliftingtransportationandcoalminingmachineisalsoacertainapp

2、licationandachievedgoodresults.Theapplicationoffrequencyconverterinthetransportofminehoistingsystemarediscussed.Keywords:inverter;anti-interference;coalmine;improve中图分类号：X752文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）1前言7基于煤矿生产的特殊环境和安全上的特殊要求，变频器在煤矿的应用起步比较晚。随着煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行。隔爆兼本安型的变频调速器在煤矿井上下机电运行设

3、备中的应用，特别是在煤矿井下胶带运输系统中的应用也取得了较好的效果。2变频调速的发展及原理2．1变频调速的发展概述矿井提升是矿山生产的关键，所以，无论哪种提升机，对电气传动的要求都很高。因为电气传动系统性能的优劣．可靠性的高低．都直接关系到矿山生产的效率和矿山生产的正常进行目前，我国矿井提升机的电气传动系统主要有：对于大型矿井提升机，主要采用直流传动系统．有采用直流电动机一直流发电机系统和晶闸管变流器一直流电动机系统：这两种系统都存在着直流电动机固有的缺点，如效率不高，维修工作量较大等。对于中、小型提升机．则多采用交流电气传动系统．如采用交流绕线式电动机．使用电机转子切换电阻调速，这种电

4、气传动系统虽然设备简单．但它是有级调速。调速性能差．效率低，大量的电能消耗在电动机转子电阻上．而且可靠性也差。将变频调速技术应用于矿井提升机是矿井提升机电气传动系统的发展方向7我国已有几台大型矿井提升机采用交一交变频调速系统．取得了很好的效果。但其缺点是功率因数不高。谐波大．需加谐波和功率因数补偿装置。随着变频调速技术的发展．交一直一交电压型变频调速技术已开始在矿井提升机中应用2．2原理大功率变频装置可以将工频三相交流器．利用设定的参数进行了逆变．使得输出为某一相应设定频率的交流电变频器输出频率的变化。将导致电动机的输出转速变化，二者之间的关系近似线性。这样。就起到了调速的作用。在电路系

5、统中，为了保证正常运行安全．必须将设备可靠的接地，因此．变频器的接地端也应可靠接地。主回路中．用于连接制动单元和制动电阻的端子．用于防止提升机在垂直方向上运行时，发生工件在带动电动机运转，而产生很大的再生电动势，即泵升电压过高．损坏变频器的现象出现。加入外接制动电阻或外接制动单元可消耗部分能量．提高变频器的工作能力。根据变频调速原理在变频器的控制输入回路中接人频皲定电路，由PLC输出的模拟量。即电压或电流信号来控制变频器的输出频率。此时的变频器输出频率与设定电压或电流输人成正比。为了便于监控变频器的运行状态并及时发现异常．取出变频器的异常信号送到PLC的输入模块。以作为变频器的事故报警信

6、号2.3变频调速的优点(1)实现无级平稳加减速提高提升系统的安全水平。(2)节约电能。7(3)用变频器内置的编程软件替代继电器实现提升速度控制，减少设备维修工作量。(4)起动电流低。对系统及电网无冲击节电效果明显，启动时无需串金属电阻启动．降低了启动能耗。(5)系统各项保护功能齐全，操作安全陛能高。3变频调速控制系统抗干扰措施3．1变频器干扰的来源首先是来自外部电网的干扰。电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备，非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变。从而对电网中其它设备产生危害

7、的干扰变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理．电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器其次是变频器自身对外部的干扰变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术．当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量耦合性噪声因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。变频器的输入和输出电流中．都含有很多高次谐波成分7除了能构成电