采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速原理及運(yùn)行過程性能分析

岳清海

（青海鹽湖鎂業(yè)有限公司，青海 格爾木 816000）

采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器是井下采掘過程中必不可少的重要設(shè)備。為了保障礦區(qū)開采安全，對(duì)掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速原來進(jìn)行深刻的研究和分析，并對(duì)變頻器運(yùn)行過程中性能變化情況進(jìn)行檢測(cè)和探究，根據(jù)研究結(jié)果給出相關(guān)建議以便優(yōu)化變頻器運(yùn)行性能，達(dá)到節(jié)能降耗，提高工作效率和安全性的研究目標(biāo)。

1 采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速原理分析

采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器利用調(diào)速原來主要依賴于電力半導(dǎo)體通斷作用轉(zhuǎn)換設(shè)備工頻電源，改變電機(jī)供電的幅度和頻率數(shù)值來改變?cè)O(shè)備運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)周期，使之為電能控制裝置，以便平滑的對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度等目標(biāo)[1]。采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速原理變頻器的提出，極大的簡(jiǎn)化了采礦挖掘技術(shù)的調(diào)速控制操作流程，提高了工作效率，推動(dòng)了現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)主要包括變頻器、觸摸屏、風(fēng)機(jī)等部件，其中變頻器與觸摸屏之間相互作用，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議構(gòu)成實(shí)現(xiàn)調(diào)速，并通過實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和干預(yù)。風(fēng)機(jī)工作效應(yīng)由自身的運(yùn)行特性和管網(wǎng)運(yùn)行特性共同決定的，在采礦掘進(jìn)設(shè)備中，當(dāng)變頻器風(fēng)機(jī)呈恒定速度運(yùn)作時(shí)，可通過對(duì)擋風(fēng)板的調(diào)節(jié)控制調(diào)速，反之，當(dāng)設(shè)備中擋風(fēng)板的開度呈恒定狀態(tài)時(shí)則可以通過對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)解和控制來達(dá)到調(diào)速控制的目標(biāo)。在系統(tǒng)設(shè)備中，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中的消耗功率通常是按次方關(guān)系趨勢(shì)有規(guī)律的出現(xiàn)下降情況，因此對(duì)能源消耗情況相對(duì)較低，可以更好的實(shí)現(xiàn)設(shè)備節(jié)能效果，避免運(yùn)行過程中出現(xiàn)設(shè)備斷電等故障問題，是當(dāng)前行之有效的采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器高效調(diào)速方法。

2 采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速運(yùn)行過程性能研究

礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器自變頻器進(jìn)入礦山開采行業(yè)市場(chǎng)以來以其自身的獨(dú)特的智能化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)勢(shì)受到行業(yè)內(nèi)部工作人員的青睞，在行業(yè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。隨著當(dāng)前采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器的使用范圍逐漸擴(kuò)大，其自身問題也暴露出來，如設(shè)備運(yùn)行過程中常見的諧波問題、變頻器發(fā)熱問題等，這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重的影響了設(shè)備的工作運(yùn)行效率，制約了礦山挖掘行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

為了有效解決問題，相關(guān)管理部門越發(fā)注重對(duì)采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)運(yùn)行效果的檢測(cè)并制定了相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)。隨著當(dāng)前現(xiàn)代化電子技術(shù)的快速發(fā)展，為更好地適應(yīng)現(xiàn)代化礦山勘查開采工藝的發(fā)展要求，有效控制采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器的電壓、電源數(shù)據(jù)，采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器生產(chǎn)工藝也得到了不斷的優(yōu)化。

但與其相應(yīng)的采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器分配套低壓高壓設(shè)備結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，這也對(duì)高壓變頻器調(diào)速效果提出了更高的要求，為了更好的提高變頻器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，提高采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器的壽命，對(duì)采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)運(yùn)行過程性能進(jìn)行檢測(cè)和研究。

檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器在運(yùn)行中極易出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障，因此按照設(shè)備運(yùn)行故障的性質(zhì)將常見故障分為重故障與輕故障兩種類別。

重故障主要包括設(shè)備停止運(yùn)行、設(shè)備停機(jī)、高壓斷路等問題，對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。與之相對(duì)的輕故障主要指在發(fā)生故障后，對(duì)設(shè)備的工作性能產(chǎn)生輕微影響，造成器械磨損等問題，但不影響設(shè)備正常運(yùn)行，但是易造成安全隱患，長期積累的輕故障最后影響形成設(shè)備的正常運(yùn)行的重故障。

因此要及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，排查設(shè)備故障及安全隱患。對(duì)采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器運(yùn)行性能故障進(jìn)行細(xì)化分類可分為主控系統(tǒng)運(yùn)行故障、設(shè)備運(yùn)行功率故障等。對(duì)采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器運(yùn)行故障的類型及次數(shù)進(jìn)行細(xì)化的統(tǒng)計(jì)研究，得到如下數(shù)據(jù)。

采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器運(yùn)行中產(chǎn)生的輕故障包括：功率單元故障，平均故障次數(shù)是98次；重故障包括：采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器主控系統(tǒng)運(yùn)行故障，平均故障次數(shù)是11次，采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器運(yùn)行過程功率單元故障，平均故障次數(shù)是16次，采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器設(shè)備運(yùn)行電源附屬設(shè)備故障，平均故障次數(shù)5次，采礦掘進(jìn)設(shè)備變壓器運(yùn)行故障，平均次數(shù)是4次。

通過研究證實(shí)，設(shè)備在運(yùn)行過程中，其性能受周圍環(huán)境中的濕度、溫度等因素干擾程度較大，極大地影響設(shè)備的安全性和使用壽命，對(duì)采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速效果產(chǎn)生極為惡劣的影響。因此要積極改進(jìn)采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)運(yùn)運(yùn)行環(huán)境，保證環(huán)境的封閉性、干燥性與通風(fēng)性，從而提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

同時(shí)在采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速運(yùn)行過程中要及時(shí)對(duì)高壓變頻器的溫度與濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并設(shè)定設(shè)備運(yùn)行安全報(bào)警參數(shù)，以便及時(shí)對(duì)采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器進(jìn)行清灰與維護(hù)，避免設(shè)備安全隱患，有效提高設(shè)備運(yùn)行性能。另外在采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速運(yùn)行過程中要合理設(shè)置調(diào)速控制參數(shù)，確保設(shè)備在安全參數(shù)的規(guī)定范圍內(nèi)合理運(yùn)行，以便提高采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器設(shè)備運(yùn)行的可靠性，保障采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器設(shè)備運(yùn)行的安全性。

另外，在采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器運(yùn)行過程中要對(duì)出現(xiàn)運(yùn)行問題進(jìn)行及時(shí)的記錄和合理的分析，以便更好的了解采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速控制參數(shù)，提高采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器運(yùn)行的性能。

3 結(jié)語

在采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器運(yùn)行過程中，為了更好的提高采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器的運(yùn)行性能，分析了采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器的調(diào)速原理，并檢測(cè)了采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速控制過程中常見問題。

根據(jù)檢測(cè)問題提出通過合理控制采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器控制參數(shù)的方法、改進(jìn)設(shè)備工作環(huán)境等方法，以便提高采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器的運(yùn)行性能和質(zhì)量，優(yōu)先解決采礦掘進(jìn)設(shè)備變頻器調(diào)速控制過程中的常見故障，達(dá)到提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保障工作人員健康安全的最終目標(biāo)。