高宏亮

（山西西山金城建筑有限公司，山西 太原 030053）

高壓變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能效果以及調(diào)節(jié)性能，相對(duì)于其他技術(shù)具有無沖擊啟動(dòng)的優(yōu)良特性，因此在煤礦中得以應(yīng)用廣泛。

1 高壓變頻器原理

1.1 控制精確度高

一般的變頻器都會(huì)使用磁通矢量進(jìn)行控制，從而讓交流電機(jī)調(diào)速功能和直流電機(jī)相差無幾，而且其控制精確度也會(huì)更高。

1.2 工作可靠性高

變頻器大多數(shù)都要使用電子器件，其使用時(shí)間長，而且保護(hù)功能非常完善，當(dāng)用其對(duì)提升絞車進(jìn)行控制時(shí)，有著非常好的可靠性，運(yùn)行很穩(wěn)定無需維護(hù)。

使用高壓變頻器進(jìn)行工作，基本上不需要進(jìn)行太多的維護(hù)，這樣就能大大節(jié)省維護(hù)成本，降低維護(hù)人員的工作量。

1.3 調(diào)速范圍廣，運(yùn)行穩(wěn)定

高壓變頻器有很廣的調(diào)速范圍，而且可以進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，在低速狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定性很好。

1.4 能耗小

高壓變頻器進(jìn)行調(diào)速時(shí)，屬于轉(zhuǎn)差功率不變模式，在調(diào)速當(dāng)中，可以顯著降低能耗，起到節(jié)能效果具體表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：一是在提升狀態(tài)下節(jié)能。提升絞車在上升過程中，電機(jī)一直在電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，因?yàn)樘嵘g車處在恒轉(zhuǎn)知負(fù)載狀態(tài)，它的轉(zhuǎn)速能夠降低多少，就可以起到多大的節(jié)能效果；二是下放狀態(tài)下的節(jié)能。提升絞車在下放過程中，電機(jī)工作狀態(tài)為發(fā)電狀態(tài)，這時(shí)會(huì)把勢(shì)能轉(zhuǎn)化成電能，假如變頻器所用的為能量同饋?zhàn)冾l器，變頻器就會(huì)將電能返同到電網(wǎng)中。

2 高壓變頻器運(yùn)行故障及對(duì)策

2.1 風(fēng)扇故障對(duì)高壓變頻器正常運(yùn)行影響及相應(yīng)對(duì)策

高壓變頻器在一次正常運(yùn)行過程中出現(xiàn)了跳閘現(xiàn)象，跳閘報(bào)告顯示為重故障。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)：高壓變頻器內(nèi)冷卻風(fēng)扇發(fā)生了故障，導(dǎo)致柜內(nèi)環(huán)境溫度上升，進(jìn)而使高壓變頻器停比運(yùn)行而跳閘。

在進(jìn)行使用觀察后，相關(guān)的維護(hù)技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，即使高壓變頻器柜中任一個(gè)冷卻風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，高壓變頻器柜中的環(huán)境溫度在短時(shí)內(nèi)不會(huì)發(fā)生較大的變化，同時(shí)該變頻器仍然可以正常的運(yùn)行工作。如果將故障改為“變頻輕故障”，檢修人員及時(shí)進(jìn)行維修，則高壓變頻器不會(huì)發(fā)生跳閘；功率單元模塊柜中任意一個(gè)冷卻風(fēng)扇發(fā)生故障，在短時(shí)問內(nèi)功率單元模塊的溫度迅速升高，這時(shí)如果再將故障改為“變頻器輕故障”，不會(huì)給檢修人員多余的時(shí)問進(jìn)行相應(yīng)的維修處理，所以將該故障改為“輕故障”。

措施：第一，將冷卻風(fēng)扇故障改為“輕故障”，減少跳閘故障發(fā)生的次數(shù)；第二，將濾網(wǎng)定期清洗；第三，定期檢查、維護(hù)。

2.2 回路接線故障

高壓變頻器控制系統(tǒng)由信號(hào)板、主控板、電源、接口板和觸摸屏等部分組成，任意一個(gè)部件的損壞都將影響其正常的運(yùn)行工作。風(fēng)機(jī)變頻器在一次正常的運(yùn)行過程當(dāng)中因?yàn)橥獠堪l(fā)生故障，從而導(dǎo)致電壓短時(shí)消失，在其恢復(fù)過程中，電源發(fā)生了跳閘，最終的報(bào)告顯示為失壓重啟跳閘。

在實(shí)際使用的高壓變壓器實(shí)中，一部分是不具備短時(shí)失壓后再重啟功能，因此對(duì)該類高壓變頻器而言，在電源短時(shí)失壓后再回復(fù)電壓后是不會(huì)重啟的。措施：與購買廠家協(xié)商、溝通，讓其技術(shù)人員對(duì)內(nèi)部電路的接線進(jìn)行全面檢查，并將內(nèi)部接錯(cuò)的線路進(jìn)行糾正。

3 高壓變頻器在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

3.1 高壓變頻器在帶式輸送機(jī)中的運(yùn)用

皮帶因?yàn)榫哂袕椥?，所以不淪是在靜比或者是運(yùn)行狀態(tài)下都存儲(chǔ)著很多能量當(dāng)皮帶機(jī)工作時(shí)，假如沒有設(shè)置軟啟動(dòng)裝置，那么皮帶中的能量會(huì)快速釋放出來，形成張立波并沿著皮帶傳送出去。當(dāng)張力波過大時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致皮帶斷帶所以帶式輸送機(jī)一定要增加軟啟動(dòng)裝置。但是現(xiàn)在煤礦所用的軟啟動(dòng)裝置一般都是液力禍合器，雖然可以解決皮帶軟啟動(dòng)所帶來的部分問題，但是依然存在著諸多缺陷。而將高壓變頻器運(yùn)用到帶式輸送機(jī)中：

（1） 可以真正讓帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，而不會(huì)存在負(fù)面作用，皮帶不會(huì)用任何的波機(jī)

（2） 可以保證皮帶機(jī)在多電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，依然可以保證功率平衡；

（3） 可以有效降低皮帶的帶強(qiáng)，讓設(shè)備初期不需要投入大量的資金

3.2 高壓變頻器在主扇風(fēng)機(jī)中的運(yùn)用

將高壓變頻器運(yùn)用到主扇風(fēng)機(jī)中，可以有效提升礦井的安全性，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也能提高煤礦的自動(dòng)化能力。

（1） 高壓變頻器對(duì)電網(wǎng)幾乎是完全無害的，因?yàn)樽冾l器在改造以后，風(fēng)機(jī)能夠進(jìn)行變頻軟啟動(dòng)，從而可以防比啟動(dòng)電流變化為對(duì)電網(wǎng)等設(shè)備造成沖擊，有效增加電氣設(shè)備的使用壽命；

（2） 根據(jù)需求來調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，可以避免浪費(fèi)使用高壓變頻器以后，風(fēng)機(jī)送風(fēng)量可以無需風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，而是通過變頻器進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，按照生產(chǎn)所需調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，降低了能源浪費(fèi)。

高壓變頻器在實(shí)際的使用過程中存在的主要問題有：增加了喘振現(xiàn)象發(fā)生的可能性，產(chǎn)生了高次諧波，購買費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用高，節(jié)能效果不明顯，噪聲大，工作人員不熟悉操作等。所以應(yīng)對(duì)的方式可以從多方面展開：首先是采用市場(chǎng)上的無諧波變頻器來代替一般變頻器來減少諧波的產(chǎn)生，從而減少了電機(jī)和電力設(shè)備之間的磨損；是否采用變頻器也要根據(jù)企業(yè)的規(guī)模和工作效率來確定；對(duì)于高壓變頻器的噪聲大的問題，企業(yè)可以采用一些降噪方式，降低高壓變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲；與此同時(shí)加強(qiáng)對(duì)于操作人員和維修人員的培訓(xùn)工作，讓操作人員熟悉了解高壓變頻器的操作方式和使用方法，讓維修和檢修人員了解高壓變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握必要的知識(shí)和技術(shù)來進(jìn)行維修和檢修工作。

4 結(jié)語

文中介紹了高壓變頻器工作原理、選型要求，以及在膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用。高壓變頻器在使用中取得了顯著的效果，解決了許多實(shí)際問題。