尚玉龍

摘 要：提升機(jī)系統(tǒng)因其強(qiáng)大的優(yōu)勢與特征被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域，礦井企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)輸中也實現(xiàn)對提升機(jī)系統(tǒng)的有效應(yīng)用?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展促使高壓變頻技術(shù)的產(chǎn)生，這不僅可實現(xiàn)礦山提升機(jī)工作效率的有效提升，同時可實現(xiàn)對礦山生產(chǎn)安全性能的保障。本文主要對高壓變頻器在礦山提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：高壓變頻器；礦山提升機(jī)；應(yīng)用

一、高壓變頻器應(yīng)用于礦山提升機(jī)電控系統(tǒng)的目的以及現(xiàn)實意義

礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的發(fā)展對我國礦井企業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展有極大的促進(jìn)作用，現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)正在進(jìn)行不斷的進(jìn)步與發(fā)展，傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足時代的需求與發(fā)展，必須結(jié)合實際情況與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對其進(jìn)行合理的改革與創(chuàng)新。從根本上避免傳統(tǒng)，提升機(jī)電控系統(tǒng)對企業(yè)生產(chǎn)力的阻礙，交流繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻是傳統(tǒng)企業(yè)提升機(jī)電控系統(tǒng)的主要調(diào)速形式，但電動機(jī)的轉(zhuǎn)子調(diào)速技術(shù)已經(jīng)不能實現(xiàn)對現(xiàn)代社會生產(chǎn)力的滿足，在實際工作時，只能對單一的速度模式進(jìn)行供應(yīng)，多級速度運(yùn)行是現(xiàn)代社會生產(chǎn)工作的主要目標(biāo)，因此實現(xiàn)對傳統(tǒng)礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的改革勢在必行。

傳統(tǒng)的提升機(jī)電控系統(tǒng)在實際工作時，恒加速以及恒減速都會對提升機(jī)的正常工作造成影響，嚴(yán)重時容易造成事故的發(fā)生。在實際啟動以及制動過程中不能實現(xiàn)對提升機(jī)的有效控制是傳統(tǒng)礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)存在的主要缺陷。同時，消耗太大也是提升機(jī)電資源的明顯缺點，這對礦井企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化有極大的阻礙。接觸點較多以及電路連接較復(fù)雜是提升機(jī)工作狀態(tài)的顯著特征，上述特征極易造成機(jī)械發(fā)生故障的現(xiàn)象。這不僅對煤礦企業(yè)自身長遠(yuǎn)健康發(fā)展有影響，同時對社會以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有阻礙作用，提升機(jī)在啟動和制動時，會出現(xiàn)噪聲過大等因素，這是對工作環(huán)境的一種嚴(yán)重污染，提升機(jī)控制系統(tǒng)中的特點對礦井生產(chǎn)力有直接影響，同時對礦井企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有決定作用。

在這種大環(huán)境與大背景之下，高壓變頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這對礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)來說是一次巨大的變革，實現(xiàn)了對礦山提升機(jī)在工作中工作效率與完全性能的有效提高。同時可實現(xiàn)對電動機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)速方面的完善與優(yōu)化，最終實現(xiàn)無級調(diào)速的目標(biāo)。高壓變頻技術(shù)還可在提升機(jī)的實際工作中極大地減少電資源的消耗，這不僅對企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化有重要作用，同時為企業(yè)生產(chǎn)力的長遠(yuǎn)健康發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

二、礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)對高壓變頻器的工作要求

提升機(jī)系統(tǒng)在各個行業(yè)領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，在礦井企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)輸中以及安全生產(chǎn)上都起到了關(guān)鍵性的作用，提升機(jī)的正常運(yùn)行與否直接關(guān)系著礦井企業(yè)的整體生產(chǎn)情況，如果提升機(jī)不能夠正常的工作，則礦井的生產(chǎn)則面臨著停止工作的不利局面，所以高壓變頻器的安全性能很重要。

在礦井的實際工作中，提升機(jī)所運(yùn)輸?shù)奈镔Y對提升機(jī)電控系統(tǒng)的變頻器件具有一定的特殊規(guī)定，對高壓的變頻器規(guī)格型號也具有一定的選擇性，比如對于副井提升機(jī)來說，運(yùn)輸提升的物資包括人力資源，物力資源，負(fù)載具有不確定性，同時在工作性能的要求上也比較高，所以對提升機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩具有一定的要求。

總體的來說，礦井提升機(jī)高壓變頻器的應(yīng)用必須滿足以下條件：第一，提升機(jī)的高壓變頻器電控系統(tǒng)必須保證科學(xué)技術(shù)的最前沿，安全性能有保障，能夠在各種工作環(huán)境中正常的工作。第二，在選擇高壓變頻器時，一定要做到調(diào)速控制的基本保障，做到電機(jī)的無極調(diào)速，使提升機(jī)的電機(jī)控制能夠?qū)崿F(xiàn)基本的四象限運(yùn)動。第三，在選擇提升機(jī)高壓變頻器的電控系統(tǒng)時，一定要保證能夠做到能源的回饋，使轉(zhuǎn)子中的電流能夠有一部分再留到電網(wǎng)中，減少電能的消耗，做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作。第四，在進(jìn)行提升機(jī)的提速過程中，一定要保證調(diào)速過程中能夠平滑的調(diào)速，而且調(diào)速的范圍要做到最大，能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行控制，在恒轉(zhuǎn)矩低速工作狀態(tài)中能夠保證速度的平穩(wěn)，同時也能夠控制提升機(jī)能夠多速度等級的長期進(jìn)行工作。第五，在選擇提升機(jī)高壓變頻器的電控系統(tǒng)時，一定要對電機(jī)的啟動力矩、低頻力矩、加速力矩和制動力矩具有嚴(yán)格選擇，比如啟動力矩要求能夠達(dá)到兩倍以上等。第六，在選擇提升機(jī)高壓變頻器的電控系統(tǒng)時時，一定能夠進(jìn)行先進(jìn)的數(shù)字控制。

三、高壓變頻器電控系統(tǒng)的提升機(jī)涉及的先進(jìn)技術(shù)

1.高壓變頻技術(shù)

高壓變頻器提升機(jī)的電控系統(tǒng)中，應(yīng)用了單元串聯(lián)多電平高壓變頻器的先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)中電機(jī)的調(diào)速功能得到了基本的保障。在高壓變頻器中，可以實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的無極調(diào)速，同時也可以使提升機(jī)能夠多速度的平穩(wěn)運(yùn)行。在提升機(jī)的正常工作中，提升機(jī)系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的正反向制動，不需要設(shè)置電機(jī)的換向裝置，只需要電網(wǎng)提供電源時在變頻器內(nèi)輸入電壓相序就可以。

2.矢量控制技術(shù)

矢量控制技術(shù)，也就是轉(zhuǎn)子帶速度進(jìn)行反饋的矢量控制技術(shù)。在電力電子的理論知識中，電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場中的電機(jī)定子中的電流，一部分會變成轉(zhuǎn)矩電流，一部分則會成為勵磁電流，勵磁電流如果不發(fā)生變化則轉(zhuǎn)矩電流就會相應(yīng)的控制。在電控系統(tǒng)中，實行電機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制則是由閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行控制。在提升機(jī)的實際工作中，電機(jī)的給定轉(zhuǎn)速和實際情況的轉(zhuǎn)速中的差值，要通過PID調(diào)節(jié)生轉(zhuǎn)矩電流來進(jìn)行判斷，在系統(tǒng)的運(yùn)行中，要通過矢量的控制將IT和IM的電流變換成三項給定電流，這樣就能夠生產(chǎn)三相驅(qū)動信號，對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩可以進(jìn)行更加有效的控制。在提升機(jī)電控系統(tǒng)中的矢量控制技術(shù)的應(yīng)用，提升了提升機(jī)系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)矩控制的性能，可以進(jìn)行高效動態(tài)的轉(zhuǎn)矩控制。在矢量控制技得到的應(yīng)用后，可以進(jìn)行電機(jī)的勵磁電流與轉(zhuǎn)矩電流的解耦工作，使電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制難度大大的降低，從而可以進(jìn)行礦井提升機(jī)重載時的啟動與運(yùn)行工作，使提升機(jī)的應(yīng)用范圍得到了擴(kuò)大。

3.功率單元同步整流技術(shù)

功率單元同步整流技術(shù)就是功率單元利用ICBT元件進(jìn)行同步整流工作，而同步整流控制器則負(fù)責(zé)著單元電網(wǎng)輸入電壓檢查的工作，通過相關(guān)的技術(shù)途徑得到電網(wǎng)輸入電壓的相位，然后就可以掌控整流逆變開關(guān)處的相位與電網(wǎng)電壓的相位差，通過控制電壓的相位差就可以控制電功率的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。在控制電功率的運(yùn)轉(zhuǎn)方向中，當(dāng)控制相位出現(xiàn)逆變相位超前，則功率單元會將電能回饋到電網(wǎng)中，相反則會出現(xiàn)電能由電網(wǎng)流入功率單元的情況，在其中流轉(zhuǎn)電功率的大小與電壓的相位差成正比等。

四、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，提升機(jī)電控系統(tǒng)高壓變頻技術(shù)的使用，使提升機(jī)的工作效率得到了直線的上升，同時也是提升機(jī)的應(yīng)用范圍得到了擴(kuò)大，在各個行業(yè)領(lǐng)域中都得到了應(yīng)有的重視。提升機(jī)高壓變頻電控系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅僅使提升機(jī)的工作性能得到增加，能夠進(jìn)行重載、多速等復(fù)雜情況的工作，而且在消耗資源的方面，也取得了相當(dāng)大的成績，能夠?qū)㈦娔芑仞侂娋W(wǎng)，實行了經(jīng)濟(jì)型的運(yùn)轉(zhuǎn)。所以可以說，高壓變頻器在礦山提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用是一次生產(chǎn)力的巨大的變革。

參考文獻(xiàn)：

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