变频调速技术分析及在煤矿带式输送机中的应用
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[摘 要]在整个煤矿工艺发展过程中，只有先进的技术和系统才能促进煤矿生产效率的提升，并且发挥出主观能动性。煤矿工艺系统在运行中的主要效率是有运输机的状态决定的，运输机的有效性能够让监控以及电控系统的技术得到创新，这也是煤矿生产的核心。本文主要从变频调速技术以及变频调速的特点和煤矿运输机的主要特点出发，对变频调速技术的基本原理进行阐述和分析，使其能够在煤 矿带式输送机的应用上更有效率。
中图分类号：TD634.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0032-01
在一些大功率以及带式传输机当中都使用了多电机配限矩型液力耦合器，使用真空磁力气能够进行直接的使用，在满载的过程中，多种电机能够实现同时的启用，启用过程中电流非常大，电网的冲击力度就会增加，在启动上出现困难。对于这样的问题，开始使用变频调速技术，基于此，本文对变频调速进行分析和研究，主要是考察煤矿带式运输机的具体使用。
一、 变频调速性能的主要分析和研究
三相交流异步电动机转速可以从下列公式当中看到，n=60f（1-s）/p=n0（1-s），在这样的式子当中。N主要表达了每一分钟的转速，n0表达的是同步的转速，f是交流电的主要频率，p和s时磁极对数以及转差率。在上述条件下，p和s是不变的条件，可以在定子交流电频率的改变状态之下，同步的对转速n0进行改变，这样就可以极大的让变频的调速进行整理。由于电动机的转矩在电机当中主要是让磁通和转子内部电流之间能够互相的产生作用，电机的主磁也是在保持电压不发生变化时，伴随着频率的变化发生变化。若是主磁通变少，那么就会让输出的转矩也变小，在主磁通在变大和增加的条件下，磁路出现了饱和的状态，由此也导致磁电流发生畸变的现象。要想让主磁通能够保持恒定，就需要是定电机额定的功率，以免磁通因为缺少励磁出现磁饱的现象产生，在频非常低时，会出现最大的转矩，以此让负载能力变大。变频的过程中还需要考虑到变压，让频率和电压之间更加协调。在电机最大化的转矩不变的情况下，变频的变化在前后的能力上是相等的，并且电机的速度变化当中也有输出的恒定性转矩，这样的变化就会因为电机输出的转矩不发生改变。这样对于恒转矩的调速有良好的促进性作用，能够让煤矿带式输送机转矩负载的特点满足具体要求[1]。
（一）变频器基本性能和参数分析
额定的输出电压使用Uu表示，也就是AC为660V，50赫兹，电压在此过程中的波动范围变为-15%一直到+10%。直流线的电压UDN可以表示为（870）910v，输出的电压是fu（0到120赫兹u/f=Const）;启动方面的频率在0.5到50赫兹之间，分辨率为0.01赫兹，工作方面的温度是0度以上40度以内。使用的冷却方式为热管的冷却，功率因素主要是Cos>0.9，效率大于0.97.
（二）变频器的主要电路
变频器的电路主要组成部分有整流、滤波以及逆变和输出四个部分，三相交流的电流在整流滤波上变成了直流，在此过程中直流还会变成频率，电压变成可以任意性进行调整的三相交流电。直流当中的各个环境能够实现并联的电容。在大电容的作用下，主电路直流下的电压处于稳定性的状态下，内部的阻力比较小，并且也含有电压源的性质，这属于是电压型变频器。在调速的整个过程中，会因为电机是感性的负载情况，电容也具有缓冲无功功率各项储存元件。逆变的部分使用的是极晶体管。其中每一个桥臂都是并联类型的续流二极管，这个管的主要功能就是能够在负载之后给电流提供一定的反馈性一直到电源的通道当中。要想减少谐波对此造成的影响，不断的提升电机在运行过程中的稳定性，使用的是对称类型的三相玄波三相交流电机供电，这样的逆变器使用的是正弦波的控制方式。在整流的部分使用的是不能被控制的二级整流器，能够让电网当中一侧的功力因为波形变大得到有效的改善[2]。
（三）变频器在主从及的控制
在煤矿带式输送机当中，使用4台变频器主要是在RS485+转换模块之下进行的一种通讯形式，以此让数据能够实现自动的交换。在使用过程中可以自行的设置主机，主机的变频器在群体性控制当中处于首要位置，其他都是从属性机器。在整个机器的运行过程中只需要对主机进行操作和控制即可，其他的从机要按照同步的跟从形式进行工作，有效的实现主从机之间的自动控制。主机和从机的速度也有时间的加减性确定，从机能够在整个机群当中被停机之后进行电机的接线，以此实现单独点的运行。主机和从机的公路要实现平衡性，可以在液晶屏的设定基础上实现，在0%一直到200%之间可以实现有效的调整。整个机器的启动和运行过程中，两个机器之间可以实现相互的交换，若是主从机没有处于平衡性的状态下，或者已经超过了设定值，那么主从机之间的自动调整运行参数就会发生变化，和主从机之间保持一定的平衡性。
（四）变频器在运行以及操作当中的故障维修
变频器在操作上可以让本机实现的控制，也可以实现远程性的控制。本机在控制上主要是按照变频调速系统当中的内置液晶屏进行的参数设定，并且在液晶屏上也进行开始和停止上的操作和控制，远程的控制也是在操作平台上通过变频调速的方式进行的外部控制，在此过程中能选择高低速，还要按照具体的所设定的运行频率确定。若是在运行过程中有了故障问题，那么所有的机群就会出现自由性的停放机，因此就要排除故障，并且复位以及没有故障显示的过程中再进行重新性的启动。变频器在维修的过程，主要是对起始地点的故障进行寻找，找到故障所发生的原因，在开始维修之前就需要对变频器的主要工作原理以及结构和相关组件进行分析和研究，以便于及时额了解和检查。
三、变频调速系统的运行情况产生的经济效益分析
首先，重载的启动具有非常好的平稳，在没有冲击，并且同步性非常好的情况在，自动型能够达到功率的平衡性。主从控制系统当中为了实现更好的四电机启动，保障重载启动过程中有大的转矩，软启动过程中没有冲击，就需要降低硫化头所产生的张力，让硫化接头的使用寿命得到延长。
其次，具有非常明显的节能效果。节能效果的突出能够极大的降低用电量，并且节约企业的电费。在多数测量的基础上，需要将控制方式以及空载运行的电流量控制在65A，这样重载的运行当中电流就是160A。空载的运行电流变成48A。
结束语：
综上所述，本文对变频调速技术分析及在煤矿带式输送机中的应用进行了分析和研究，主要从三个方面做的讨论，分别是变频调速性能的主要分析和研究、变频调速技术分析及在煤矿带式输送机中的应用分析、变频调速系统的运行情况产生的经济效益分析。在此基础上还需要对变频调速技术在未来的发展做出更加全面的了解和展望，以此促进其可持续发展的步伐，让频调速技术在煤矿带式输送机发挥出应有的作用，提升运行的基本效率。
参考文献：
[1]程军，李愈清，陆文涛等.基于变频调速的煤矿带式输送机节能控制方法[J].电气传动，2013，43（11）：61-64..
[2]张抗抗，陆宜娜，马小平等.煤矿通风变频调速系统设计[J].电机与控制应用，2014，22（10）：59-62..