劉寒

摘 要：變頻調速是連續(xù)采煤機未來發(fā)展的方向。這一發(fā)展方向能夠提高采煤機的工作性能，深化應用變頻調速技術，改善連續(xù)采煤機的運行方式，并提供高效率的機械運行方式，促進變頻調速裝置在連續(xù)采煤機中的成熟化運行。

關鍵詞：連續(xù)采煤機；變頻調速裝置；控制回路；漏電保護

中圖分類號：TM921.51；TD421.6+5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.090

連續(xù)采煤機是采煤行業(yè)中的重要設備。隨著采煤行業(yè)的發(fā)展，連續(xù)采煤機面臨著很大的壓力，而采用變頻調速裝置取代傳統的液壓設備，能夠改善連續(xù)采煤機的運行方式。目前，連續(xù)采煤機中的變頻調速裝置正在朝著成熟化的方向發(fā)展，其在采煤機的運行過程中可以根據采煤的工況調節(jié)機械運行，降低連續(xù)采煤機的能耗。

1 連續(xù)采煤機變頻調速裝置的硬件設計

連續(xù)采煤機變頻調速裝置的核心是主回路和控制回路，分別負責電力轉換和信號控制。結合連續(xù)采煤機變頻調速裝置的運行，分析硬件設計的實踐應用。

1.1 主回路設計

主回路在連續(xù)采煤機的變頻調速裝置中負責多類電路的控制，例如逆變電路、整流電路等，同時在連續(xù)采煤機的電路中發(fā)揮著有效的控制作用，不僅能確保各項電路按照連續(xù)采煤機的需求運行，提供低能耗的運行方式，還能準確地檢測電流電路，實現連續(xù)采煤機的高效運行。

根據連續(xù)采煤機變頻調速裝置中的主回路設計，分析主回路在變頻調速裝置中的控制功能，主要有：①在變頻調速裝置的整流電路中，利用二極管構成整流橋，并設置成密封結構，使直流電壓保持在輸入值的1.35倍左右，以便維護變頻調速裝置的穩(wěn)定性。②濾波電容的設計可維護直流電壓的穩(wěn)定性，消除整流紋波。電容器采取串聯的方式，同時設計均壓電阻，以維護電容的安全狀態(tài)。③不能在接電的裝載下隨意打開變頻箱體，必須在放電的情況下處理箱體。④變頻調速裝置的電抗器部分需準確降低連續(xù)采煤機的電壓，以免產生過大的沖擊，保證變頻調速裝置的正常運行，最主要的是營造良好的絕緣環(huán)境，防止漏電，產生過電壓。

1.2 控制回路設計

連續(xù)采煤機變頻調速裝置中的控制回路設計相對比較復雜。按照連續(xù)采煤機信號控制的要求，規(guī)范不同模塊的回路設計，促使各個控制模板均能發(fā)揮自身的功能。

在連續(xù)采煤機變頻調速裝置的控制回路設計中，比較關鍵的幾點模塊設計有：①PLC控制。采取集中控制的方法，促使變頻調速裝置可以準確地采集外圍的信號，然后作為實時通信信號傳輸到連續(xù)采煤機，起到連接和控制的作用。②模擬量的輸入設計。模擬量的輸入設計用來處理變頻調速裝置中的模擬信號。③模擬量的輸出設計。模擬量的輸出設計用于轉化連續(xù)采煤機中CPU的信號，準確輸送變頻信號，控制連續(xù)采煤機的信號，包括運行速度。④信號的轉換設計。信號的轉換設計是模擬量到變頻器的連接部分，專門用來控制采煤機的啟停和運行，具有高水平的控制功能，能有效控制采煤機的變頻運行。

2 連續(xù)采煤機中變頻調速裝置的選擇

變頻調速裝置的選擇需要按照連續(xù)采煤機的特性進行，需滿足電動機在負載狀態(tài)下的電壓、頻率需求。工況不同，連續(xù)采煤機的變頻調速裝置的控制效果不同。利用變頻器實現工況控制，按照工況要求，選擇合適的變頻調速裝置。一般情況下，連續(xù)采煤機的變頻調速裝置需要適應采煤機的頻繁啟停，便于控制割煤的效率，優(yōu)化采煤機的運行環(huán)境，確保采煤機具有準確的變換能力。變頻裝置不僅要滿足工況需求，還要在接收指令后，迅速執(zhí)行指令的內容，保證變頻調速裝置能夠在最短的時間內完成響應過程。所以連續(xù)采煤機中的變頻調速裝置需要具備足夠好的過載性能，以便準確地完成采煤工作，完善采煤機的操作過程，發(fā)揮變頻調速裝置的控制優(yōu)勢，完善其在采煤行業(yè)中的運行。

3 漏電保護策略

漏電保護設計是變頻調速裝置相關研究中的重點部分，能防止連續(xù)采煤機發(fā)生觸電或短路的危險。變頻調速裝置在連續(xù)采煤機中采用了整流、逆變的方式，如果采煤機出現漏電的情況，變頻調速裝置中的漏電保護策略就可以發(fā)揮有效的保護作用。

3.1 選擇漏電保護的方式

連續(xù)采煤機變頻調速裝置的漏電保護方式有很多，需根據變頻調速的實際情況選擇合適的漏電保護方式。以附加直流檢測保護為例，分析其在變頻調速裝置中的應用。附加直流檢測保護的確定性強，可在瞬時的狀態(tài)下，直接在變頻調速裝置中完成漏電保護。附加直流檢測保護的性能與變頻調速裝置本身無關系。與其他漏電保護方式相比，該方式符合變頻調速裝置的要求，不僅動作精確，而且安全性能高。

3.2 漏電保護的實踐要求

連續(xù)采煤機變頻調速裝置對漏電保護的實踐提出了新的要求，促使漏電保護可以按照變頻調速的要求實現高效率的保護設計。漏電保護的實踐要求主要有：①輸入電壓的范圍為75%～100%額定；②改變分布電容；③改變載波頻率；④控制變頻裝置的輸出頻率，保證在安全的范圍內。

4 結束語

變頻調速裝置在連續(xù)采煤機中具有穩(wěn)定、可靠的特性，在煤礦作業(yè)中的優(yōu)勢較為明顯，完善了采煤機的運行環(huán)境。在采煤機設備中，加大對變頻調速裝置的研究力度，選擇合適的變頻裝置，同時落實漏電保護策略，保證變頻裝置在連續(xù)采煤機中的正常運行能夠大大提高采煤機的運行效率。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕