高壓變頻器在礦山提升機(jī)方面的應(yīng)用分析

劉衛(wèi)鋒

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，高壓變頻技術(shù)因其自身靈活性、高效性等優(yōu)勢(shì)，對(duì)電控系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大影響，將高壓變頻器應(yīng)用到礦山提升機(jī)當(dāng)中，除了能夠優(yōu)化設(shè)備性能，且能夠改善設(shè)備運(yùn)行效率和安全性。文章結(jié)合高壓變頻器應(yīng)用重要意義，對(duì)高壓變頻器在礦山提升機(jī)應(yīng)用進(jìn)行分析和研究，旨在為礦山各項(xiàng)工作有序開(kāi)展提供更多支持。

關(guān)鍵詞：高壓變頻器；礦山提升機(jī)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TN773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）07-0136-01

提升機(jī)是礦山生產(chǎn)的基本設(shè)備之一，在煤炭、有色金屬等礦山提升系統(tǒng)中較為常見(jiàn)，能夠提升礦物、運(yùn)送人員。礦山提升機(jī)作為機(jī)械設(shè)備，其中傳動(dòng)系統(tǒng)及控制裝置直接決定設(shè)備性能。將高壓變頻器應(yīng)用到礦山提升機(jī)當(dāng)中，能夠顯著提升設(shè)備運(yùn)行有效性，且能夠在一定程度上避免制動(dòng)不安全等問(wèn)題，為礦山生產(chǎn)提供極大的支持。對(duì)此，加強(qiáng)高壓變頻器在礦山提升機(jī)應(yīng)用的研究具有現(xiàn)實(shí)意義，能夠幫助我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)高壓變頻器，且能夠優(yōu)化現(xiàn)有礦山提升機(jī)性能。

1 高壓變頻器應(yīng)用的重要意義

科技快速發(fā)展為電控系統(tǒng)發(fā)展注入了新鮮血液，尤其是礦山提升機(jī)的出現(xiàn)與普及，在很大程度上提高了礦山企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力[1]。但長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用過(guò)程中，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備中的電控系統(tǒng)弊端愈發(fā)明顯，嚴(yán)重阻礙了礦山企業(yè)健康發(fā)展。如電阻采用的是交流電機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電阻的調(diào)速控制，但運(yùn)行中，僅能夠處于單一狀態(tài)當(dāng)中，無(wú)法滿足多級(jí)運(yùn)行模式，不利于生產(chǎn)力水平的提升。一般來(lái)說(shuō)，提升機(jī)電控系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，會(huì)保持恒加速、恒減速運(yùn)行狀態(tài)，存在一定風(fēng)險(xiǎn)[2]。此外，提升機(jī)在啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)，提升機(jī)耗電量較高，增加了礦山企業(yè)生產(chǎn)成本。加上系統(tǒng)電路連接系統(tǒng)復(fù)雜、控制系統(tǒng)接觸面較為廣泛，極易引發(fā)機(jī)械故障。而高壓變頻技術(shù)的出現(xiàn)，運(yùn)用直線性運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山提升機(jī)性能的優(yōu)化，迎來(lái)了礦山提升機(jī)電控系統(tǒng)的調(diào)整，為礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供了極大的支持。

2 高壓變頻器在礦山提升機(jī)中的應(yīng)用

2.1 合理確定工作條件

提升機(jī)系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用，體現(xiàn)在生產(chǎn)運(yùn)輸、安全生產(chǎn)兩個(gè)方面，占據(jù)主導(dǎo)地位。如果提升機(jī)在工作中出現(xiàn)故障，那么礦山生產(chǎn)極有可能面臨危險(xiǎn)，因此合理選擇高壓變頻器性能參數(shù)至關(guān)重要?；谔嵘龣C(jī)運(yùn)輸物品資料的特殊性，需要按照特殊規(guī)則選擇零部件等。如針對(duì)副井提升機(jī)而言，運(yùn)輸中涉及人力、物力等，特別是負(fù)載量存在不確定性，故在實(shí)踐中，要充分滿足如下條件，以保證提升機(jī)能夠充分發(fā)揮積極功能。第一，選擇性價(jià)比較高的設(shè)備，能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境；第二，選擇的高壓變頻器裝置能夠自行調(diào)速，至少要滿足四象限運(yùn)動(dòng)；第三，高壓變頻器電控系統(tǒng)能夠確保能源進(jìn)行再回饋，以此來(lái)減少對(duì)能源的過(guò)度消耗；第四，確定電控系統(tǒng)后要進(jìn)行數(shù)字控制測(cè)試。

2.2 主電路系統(tǒng)應(yīng)用

通常而言，高壓變頻器多采用交流—直流—交流電方式進(jìn)行供電。主線路的開(kāi)關(guān)為IGBT，但該元件耐壓度較低，因此不能夠直接輸出較大的電壓。如果將其變?yōu)榫鶋籂顟B(tài)難度較大，且開(kāi)關(guān)頻率較高，因此不能夠利用直接串聯(lián)方式進(jìn)行供電。針對(duì)這一問(wèn)題，可以運(yùn)用高壓變頻器通過(guò)獨(dú)立功率單元進(jìn)行串聯(lián)，通過(guò)逐步升壓，保證提升機(jī)設(shè)備在運(yùn)行中能夠更加安全、可靠。變壓器通過(guò)一定相位差，將電源輸送給功率單元，能夠直接消除掉大量諧波電流，使得輸入的數(shù)值更低，保持在1.0，從而為提升機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 功率單元方面

功率單元主要依靠光纖技術(shù)接收信號(hào)，通過(guò)PMW進(jìn)行調(diào)控，最后將得到的單向脈波形進(jìn)行輸出處理。但如果電機(jī)處于制動(dòng)時(shí)，電容器上的直流電壓能夠達(dá)到規(guī)定值?；诖?，可以將能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，形成循環(huán)狀態(tài)，使得提升機(jī)能夠更好地運(yùn)送人員、輸送物料等。提升機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)與供電的機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，供給提升機(jī)系統(tǒng)，既能夠節(jié)省更多能源，且能夠降低成本。

2.4 控制系統(tǒng)方面

針對(duì)高壓變頻器控制器而言，主要是由電源板、信號(hào)板及光纖板三個(gè)部分構(gòu)成，不同板塊對(duì)應(yīng)的功能有所差別，但各個(gè)板塊之間相互支持和作用，能夠確保提升機(jī)系統(tǒng)能夠處于良好的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。具體來(lái)說(shuō)，光纖板是將功率單元與光纖相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的有效傳輸，具有周期性特點(diǎn)，將不同工作模式信號(hào)傳輸給各個(gè)單元。每個(gè)單元還能夠通過(guò)光纖技術(shù)接收信號(hào)，一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，立即發(fā)出指令，回饋給光纖板。對(duì)于信號(hào)板來(lái)說(shuō)，其在提升機(jī)系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電壓動(dòng)態(tài)變化的監(jiān)督和控制，然后對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行隔離處理，達(dá)到轉(zhuǎn)換量程與濾波的目的。主控板控制是通過(guò)高速單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，然后獲得變頻器狀態(tài)值，為人機(jī)交互提供更多支持。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文所述，隨著科學(xué)技術(shù)普及度越來(lái)越高，高壓變頻器自身優(yōu)勢(shì)非常明顯，將高壓變頻器應(yīng)用于礦山提升中，能夠提高運(yùn)行效率、且維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便。高壓變頻器在提升機(jī)中的應(yīng)用，能夠提高礦山提升機(jī)控制技術(shù)水平，保證提升機(jī)處于高質(zhì)量運(yùn)行狀態(tài)，為礦山各項(xiàng)工作順利開(kāi)展提供機(jī)械支持。隨著礦山生產(chǎn)不斷發(fā)展，對(duì)于礦山提升機(jī)系統(tǒng)的研究還有待進(jìn)一步深入，積極引入現(xiàn)代技術(shù)，通過(guò)科學(xué)技術(shù)改善提升機(jī)系統(tǒng)性能，緩解工人工作壓力，節(jié)約更多生產(chǎn)成本，從而加快礦山企業(yè)改革進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭永桃.高壓變頻器在礦山提升機(jī)方面的應(yīng)用分析[J].通訊世界，2016，（11）：265-266.

[2]焦麗.高壓變頻器矢量控制技術(shù)在煤礦提升機(jī)的應(yīng)用分析[J].硅谷，2013，（04）：81-82.