矿山电机控制系统中变频器的应用

摘要：

在矿山、隧道、冶金和轻工业中，有大量的机械，如风机，水泵，电梯，搅拌机和压缩机。这些机械常用的交流电机驱动，功率超过几百千瓦，甚至几千瓦，它的功耗非常大，而且绝大多数只占额定功率的百分之五十到百分之七十，甚至更低。交流电动机的多模式启动和平滑速度的问题也是使实际生产困惑的一个重要问题。在变频器系统结构和工作原理方面，本文深入讨论了变频器在电机控制系统中的综合应用及其技术经济优势。

关键词：

变频器；电机；应用

1变频器的基本原理

从上个世纪八十年代进入中国市场三十多年来，它在中国多方面受到运用。现在普通变频器拥有智能化，信息化与电子化的性能逐步得到消费者的喜爱，尤其是与大功率交流电机掌控运用综合一起，被广泛应用于工业生产交流电动机起动，调速和变频节能作出贡献，将交流电机控制推向了新的高度。变频器[1]实行基础路线是对单相或三相逆变器的本身频度与电压的交流电源经过整流器做直流整流，可以不受控制或控制。滤波器将直接过滤脉冲直接直流，去除一部分的干扰波，给逆变电路给予牢固的输入源。同时因为异步电动机逆变器的负压，属于感知负载，无功功率运作进程中切换，因此在滤波电路的中心也承担给予无功功率的缓冲功效。依据滤波线路不同寻常的结构，变频器应该由电压和电流变频器两种。电压转换器运用电容器当做滤波线路的关键零件，变频器的输入电压平稳，电源电压小，和电源相似。电流型逆变器运用电感选作滤波电路的重要部分，变频器的输入电流[2]平坦，功率抵抗能力搞，和电流源相似。最终经过变频器，直流逆变器作用交流电能，直接供电负压，输出频度和电压与交流输入电源没有关系，叫做无源变频器，是变频器的焦点。经过改善变频器的掌控办法，能够达到不一样电机掌控的功效。

2变频器在电机控制系统中的应用

采矿业大部分应用风机、水泵、电梯、搅拌机和压缩机电机，由于运作境况与要求的特别，存在很多地区：第一部分设备不能负压运行，长常见运行时电力消耗大；第二因为掌控办法的缺陷，调速功效跟不上；第三少数设备关注发射问题。使用变频器是解决异步电动机软起动，调速平稳，节能的好方法，介绍了变频器在电机掌控结构里的运用。

2.1软启动

三相交流电机在恒压径直开始运行时，因为低速起动开端，滑差较大，转子当量电阻小，起动电流约为额定电流的4~7倍，速度从零额定值在启动过程中会影响最初的运行进程，因为启动大电流的撞击，一角度上会致使电网电压变小，不但对电机的并联运行有作用，另一方面或许致使电机自身因为缺乏常态开始扭转致使电机拥塞，乃至伤害整个设备；同时会对电动机驱动物体的驱动机构造成严重磨损。为了处理起动电机进程中显露的缺陷，经典的开动方式大多有局部压力约束开动方案，如定子电抗器启动，星形三角启动，自耦变压器启动，频敏变阻器启动，然而以上具有部分劣势：定子电抗器启动，启动转矩和定子电压下降到正方形联系，外部串联电阻大功率损耗，由于启动，分类启动行为不顺畅;星形三角洲启动，转换期间发生二次冲击电流。由于自动变压器启动，变压器大而且昂贵，不允许频繁启动。频率敏感变阻器可以降低启动电流并增加转矩，但只能用于绕组电机[3]。上述解析开启办法，就在此时掌握线路容易，同时能够从局部角度上开启撞击，处理缺陷，可是起动转矩不能够改变二次冲击电流等缺点，乃至办法自身存留技艺或资本局限，不容易取得理想的现实标志。软启动和恒压启动迥然有异，不需要大体积贵中的降压设施。软启动的主要技艺是电力电子技艺与自动控制技艺。该技艺的宗旨是诠释该技艺在电动机驱动进程中的功效。在三相交流电源中，转换器与电流项链，而后是开启电机，切换器的输出是电机的直接电源。变频器能够依照固定的标准输出上升电压，该电压被控诉为零电压到电机标准值，转速和对应的平稳上升从零到标准值，防治恒压启动进程中的具体撞击。三个在软启动中取代并联晶闸管径直供电电机，经过晶闸管移动掌控原理，调整晶闸管导通角，达到输出电压掌控。由于电压和速度由零慢慢提高到标准值，达到开动转矩的请求，能够得得优美的开动特别曲线。

2.2变频节能与调速

变频器的变频大多经过两个角度达到：一角度是补充功效要素节能。有很多感知设备，如异步电机，需要大量的无功功率。但是在传输线路和设备运行中的无功功率，可能引起发热，致使有用功效消耗，设施的功效变小，利用变频调速设备，因为里面滤波电容器对变频器的作用，所以减小没有作用的功效[4]，提高电网有作用的功效。另一角度是调速节能。这中是节能的关键办法，不但经过调速的功效，而且还有一些电机的运行要求，以平稳调速。变频器的效率运用于风机和泵的使用。想要保证生产的稳定性，每种生产设备在策划由动力驱动时拥有一部分容量，用来储备。很多状态下，电机不可以在满载条件下运作，超过转矩会在满足驾驶要求的条件下造成无功功率的浪费。对于风机，水泵等设备[5]，传统的调速方法是在入口或出口设置阻尼器或阀门，以适应空气和水的需要，尽管这种办法便利，但会致使有作用的功效损失过多，挡板和阀门关合。当利用变频调速时，假设流量标准变小，能够泵或风扇的转速变慢，达到标准。

3结语

变频器广泛应用于交流电机的控制，性能优越，控制灵活，解决了很多实际问题。但是一般转换器在应用过程中，有诸如谐波，逆变器负载匹配等缺陷，如发热问题，将来我们在维持变频器特点的状态下应该是主动的，去完善这些缺陷，变频器掌控模式与功效，电子设施的生产更加风阀，得到更优异的运用结果。

参考文献：

[1]何友全.交流异步电动机的软启动与保护探讨［J］.矿山机械，2000（5）.

[2]王强，李瑞雪.矿山电机控制系统原理分析［J］.中国新技术新产品，2009（13）.

[3]凌浩.电动机降压启动器的选择与分析［J］.电气传动，2000，12（20）.

[4]钟卓.交-交变频技术实现感应电机的重载启动［J］.湖南水利水电，2009（2）.

作者:王羽 单位:云南黄金集团广南老寨湾金矿有限公司