礦山電機控制系統(tǒng)中變頻器的應用
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摘要：
在礦山、隧道、冶金和輕工業(yè)中，有大量的機械，如風機，水泵，電梯，攪拌機和壓縮機。這些機械常用的交流電機驅(qū)動，功率超過幾百千瓦，甚至幾千瓦，它的功耗非常大，而且絕大多數(shù)只占額定功率的百分之五十到百分之七十，甚至更低。交流電動機的多模式啟動和平滑速度的問題也是使實際生產(chǎn)困惑的一個重要問題。在變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理方面，本文深入討論了變頻器在電機控制系統(tǒng)中的綜合應用及其技術經(jīng)濟優(yōu)勢。
關鍵詞：
1變頻器的基本原理
從上個世紀八十年代進入中國市場三十多年來，它在中國多方面受到運用。現(xiàn)在普通變頻器擁有智能化，信息化與電子化的性能逐步得到消費者的喜愛，尤其是與大功率交流電機掌控運用綜合一起，被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)交流電動機起動，調(diào)速和變頻節(jié)能作出貢獻，將交流電機控制推向了新的高度。變頻器[1]實行基礎路線是對單相或三相逆變器的本身頻度與電壓的交流電源經(jīng)過整流器做直流整流，可以不受控制或控制。濾波器將直接過濾脈沖直接直流，去除一部分的干擾波，給逆變電路給予牢固的輸入源。同時因為異步電動機逆變器的負壓，屬于感知負載，無功功率運作進程中切換，因此在濾波電路的中心也承擔給予無功功率的緩沖功效。依據(jù)濾波線路不同尋常的結(jié)構(gòu)，變頻器應該由電壓和電流變頻器兩種。電壓轉(zhuǎn)換器運用電容器當做濾波線路的關鍵零件，變頻器的輸入電壓平穩(wěn)，電源電壓小，和電源相似。電流型逆變器運用電感選作濾波電路的重要部分，變頻器的輸入電流[2]平坦，功率抵抗能力搞，和電流源相似。最終經(jīng)過變頻器，直流逆變器作用交流電能，直接供電負壓，輸出頻度和電壓與交流輸入電源沒有關系，叫做無源變頻器，是變頻器的焦點。經(jīng)過改善變頻器的掌控辦法，能夠達到不一樣電機掌控的功效。
2變頻器在電機控制系統(tǒng)中的應用
采礦業(yè)大部分應用風機、水泵、電梯、攪拌機和壓縮機電機，由于運作境況與要求的特別，存在很多地區(qū)：第一部分設備不能負壓運行，長常見運行時電力消耗大；第二因為掌控辦法的缺陷，調(diào)速功效跟不上；第三少數(shù)設備關注發(fā)射問題。使用變頻器是解決異步電動機軟起動，調(diào)速平穩(wěn)，節(jié)能的好方法，介紹了變頻器在電機掌控結(jié)構(gòu)里的運用。
2.1軟啟動
三相交流電機在恒壓徑直開始運行時，因為低速起動開端，滑差較大，轉(zhuǎn)子當量電阻小，起動電流約為額定電流的4~7倍，速度從零額定值在啟動過程中會影響最初的運行進程，因為啟動大電流的撞擊，一角度上會致使電網(wǎng)電壓變小，不但對電機的并聯(lián)運行有作用，另一方面或許致使電機自身因為缺乏常態(tài)開始扭轉(zhuǎn)致使電機擁塞，乃至傷害整個設備；同時會對電動機驅(qū)動物體的驅(qū)動機構(gòu)造成嚴重磨損。為了處理起動電機進程中顯露的缺陷，經(jīng)典的開動方式大多有局部壓力約束開動方案，如定子電抗器啟動，星形三角啟動，自耦變壓器啟動，頻敏變阻器啟動，然而以上具有部分劣勢：定子電抗器啟動，啟動轉(zhuǎn)矩和定子電壓下降到正方形聯(lián)系，外部串聯(lián)電阻大功率損耗，由于啟動，分類啟動行為不順暢;星形三角洲啟動，轉(zhuǎn)換期間發(fā)生二次沖擊電流。由于自動變壓器啟動，變壓器大而且昂貴，不允許頻繁啟動。頻率敏感變阻器可以降低啟動電流并增加轉(zhuǎn)矩，但只能用于繞組電機[3]。上述解析開啟辦法，就在此時掌握線路容易，同時能夠從局部角度上開啟撞擊，處理缺陷，可是起動轉(zhuǎn)矩不能夠改變二次沖擊電流等缺點，乃至辦法自身存留技藝或資本局限，不容易取得理想的現(xiàn)實標志。軟啟動和恒壓啟動迥然有異，不需要大體積貴中的降壓設施。軟啟動的主要技藝是電力電子技藝與自動控制技藝。該技藝的宗旨是詮釋該技藝在電動機驅(qū)動進程中的功效。在三相交流電源中，轉(zhuǎn)換器與電流項鏈，而后是開啟電機，切換器的輸出是電機的直接電源。變頻器能夠依照固定的標準輸出上升電壓，該電壓被控訴為零電壓到電機標準值，轉(zhuǎn)速和對應的平穩(wěn)上升從零到標準值，防治恒壓啟動進程中的具體撞擊。三個在軟啟動中取代并聯(lián)晶閘管徑直供電電機，經(jīng)過晶閘管移動掌控原理，調(diào)整晶閘管導通角，達到輸出電壓掌控。由于電壓和速度由零慢慢提高到標準值，達到開動轉(zhuǎn)矩的請求，能夠得得優(yōu)美的開動特別曲線。
2.2變頻節(jié)能與調(diào)速
變頻器的變頻大多經(jīng)過兩個角度達到：一角度是補充功效要素節(jié)能。有很多感知設備，如異步電機，需要大量的無功功率。但是在傳輸線路和設備運行中的無功功率，可能引起發(fā)熱，致使有用功效消耗，設施的功效變小，利用變頻調(diào)速設備，因為里面濾波電容器對變頻器的作用，所以減小沒有作用的功效[4]，提高電網(wǎng)有作用的功效。另一角度是調(diào)速節(jié)能。這中是節(jié)能的關鍵辦法，不但經(jīng)過調(diào)速的功效，而且還有一些電機的運行要求，以平穩(wěn)調(diào)速。變頻器的效率運用于風機和泵的使用。想要保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性，每種生產(chǎn)設備在策劃由動力驅(qū)動時擁有一部分容量，用來儲備。很多狀態(tài)下，電機不可以在滿載條件下運作，超過轉(zhuǎn)矩會在滿足駕駛要求的條件下造成無功功率的浪費。對于風機，水泵等設備[5]，傳統(tǒng)的調(diào)速方法是在入口或出口設置阻尼器或閥門，以適應空氣和水的需要，盡管這種辦法便利，但會致使有作用的功效損失過多，擋板和閥門關合。當利用變頻調(diào)速時，假設流量標準變小，能夠泵或風扇的轉(zhuǎn)速變慢，達到標準。
3結(jié)語
變頻器廣泛應用于交流電機的控制，性能優(yōu)越，控制靈活，解決了很多實際問題。但是一般轉(zhuǎn)換器在應用過程中，有諸如諧波，逆變器負載匹配等缺陷，如發(fā)熱問題，將來我們在維持變頻器特點的狀態(tài)下應該是主動的，去完善這些缺陷，變頻器掌控模式與功效，電子設施的生產(chǎn)更加風閥，得到更優(yōu)異的運用結(jié)果。
參考文獻：
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[2]王強，李瑞雪.礦山電機控制系統(tǒng)原理分析［J］.中國新技術新產(chǎn)品，2009（13）.
[3]凌浩.電動機降壓啟動器的選擇與分析［J］.電氣傳動，2000，12（20）.
[4]鐘卓.交-交變頻技術實現(xiàn)感應電機的重載啟動［J］.湖南水利水電，2009（2）.
作者:王羽 單位:云南黃金集團廣南老寨灣金礦有限公司
