高壓變頻的組成部分和技術特點

　　這篇系統工程師論文發表了高壓變頻的組成部分和技術特點，將變頻技術應用在煤礦領域是重點工作，如今高壓變頻技術成為了熱點話題，論文針對如何應用高頻技術在刮板輸送機上的應用問題進行了分析，探討了高壓變頻器對電動機的影響。

　　關鍵詞：系統工程師論文,高壓變頻技術,電動機影響

　　高壓變頻器的各組成部分與流程

　　高壓變頻器的各組成部分高壓變頻器內部回路主要分為兩個部分，一是主回路，二是控制回路。主回路是指通過主回路可以使煤礦上10000V的電壓在經過移動變電站后，變電站將電壓變為兩路的1903V電壓，再將電壓輸入至變頻器，通過變頻器對電壓進行變頻輸出控制，將電動機的輸入電壓頻率控制在50Hz以內，從而實現高壓變頻器的調速控制�？刂苹芈肪褪堑蛪旱目刂圃O備，它由地面監控、顯示臺、TK200集中顯示器、信號采集終端共同組成。其中集中顯示器在整個低壓變頻器中的意義最為重大。

　　當操作人員利用集中顯示器進行刮板輸送機的運行速度設置時，顯示臺能夠分別顯示出電流、電動機轉輸、轉矩等主要的數據參數，將最終的數據信息傳送至地面監控系統并保留歷史數據。集中顯示臺還能夠根據信號采集終端進行電動機內油溫與油量的定位。高壓變頻器流程煤礦高壓變頻系統流程如圖1所示，主要工作流程為：

　　(1)控制系統連接電源，進行自檢工作，如果自檢系統存在故障問題，顯示器會自動顯示故障代碼，如果故障沒有發生，就會發送移變MCB合閘命令。

　　(2)檢驗是否通過接收到的MCB的信號，如果沒有接收到信號就繼續等待2秒，MCB故障發生會禁止合閘，顯示故障代碼。反之，變頻器就會進入準備充電的狀態。

　　(3)操作人員通過在中央控制臺設置運行的速度，啟動TK200，檢測是否接收到信號，如果信號沒有成功被接收，請重復進行信號的等待接受。反之，變頻器進入啟動狀態。

　　(4)在系統運行期間，如果發生沿線停車閉鎖或者故障聽出，系統會自動對故障進行修復，然后重新啟動TK200。如果故障急停的現象發生，會直接導致顯示故障代碼，故障復位，控制電源重新上電。

　　高壓變頻技術的特點

　　刮板輸送機斷鏈停機在煤礦的綜采活動中，刮板機經常會出現吊鏈、卡鏈的故障，嚴重的情況會直接導致鏈體斷裂，極其影響煤礦綜采工作的安全。例如，在2013年，在某處煤礦刮板機鏈條斷裂的瞬間，電動機電流的捕捉的電流變化，在斷裂時，機尾處的電動機電流明顯下降到正常電流水平的70%。因此，可以通過檢測電動機的電流分析刮板輸送機的斷裂情況轉差率刮板輸送機在正常的運行中會出現個別的煤塊卡鏈等情況，由于工作的可數性，這種堵轉的現象是被允許的，但是隨著工作時間的增長，會導致斷鏈等危險情況的發生。

　　通過對電動機轉速進行分析可以有效的改變這一現象，在刮板輸送機發生堵轉情況時，電動機的轉速會急劇降低，通過檢測就可以找出問題的原因，操作人員就要停止刮板輸送機的工作，對故障進行清理。遠程監控主機1號變頻器能夠控制兩臺叢機機器，通過線路RS-483將數據傳送至PLC控制器、顯示屏、數據上傳模塊，再通過以太網將數據信息輸送至地面交換中心。

　　高壓變頻器的諧波問題12脈沖晶閘管晶閘管換相產生的高次諧波會對通信系統中的信號造成一定的干擾，6脈沖晶閘管自使用中相較于12脈沖晶閘管的經濟成本較低，可以應用在規模較小的變頻器系統中，在使用中也要注重對干擾等方面的影響。12脈沖晶閘管是針對大型的高壓變頻器應用的，能夠通過線路中三角形的供電方式，優化脈沖諧波。

　　高壓變頻器對電動機的影響

　　高壓變頻器的輸出電壓具有突然性的上升或者下降的脈沖特點這就會對電動機的接觸設備造成電流、電壓上電磁干擾。再加之PWM逆變器中會不可避免的產生共模電壓，共模電壓會和電動機中的寄生電壓共同產生軸電壓，當電壓輸送距離較長的時候，會導致電動機發生嚴重故障。因此，為了抑制在工作中產生的諸多電壓與電流對設備工作造成影響的問題，高壓變頻器在工作時就要利用濾波技術，用過濾波輸出，降低諧波含量，從而減少諧波的干擾，不斷增加電動機的使用壽命，加強長距離輸送電壓的安全性。

　　液力耦合軟啟動與變頻驅動的技術對比

　　傳統的刮板輸送機采用的工作原理是利用液壓耦合技術，隨著變頻驅動技術的不斷更新，變頻技術在市場的應用越來越廣泛，表1針對兩種工作原理進行分析。從表中各個方面的技術對比可以看出，變頻驅動技術在諸多方面均優于液力耦合軟啟動，因此，在煤礦領域普及變頻驅動技術是十分必要的。

　　結論

　　高壓變頻技術在刮板輸送機上的應用在節約煤礦企業的經濟成本，提高刮板輸送機在工作中的工作效率上有著積極的作用，對于構建穩定、安全的煤礦開采環境也至關重要。在此過程中，通過將傳統的液力耦合軟啟動與變頻驅動的技術進行對比，解決了刮板輸送機在工作中的能源消耗問題，能夠促進煤礦開采工作朝著更加高效、科學的方向發展、不斷提高綜采工作的效率。

　　作者：李剛 單位：同煤集團馬道頭煤業有限責任公司信息中心

　　推薦閱讀：《系統管理學報》(雙月刊)創刊于1992年，是由上海交通大學主辦的綜合性學術期刊、管理科學重要期刊。

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