高压变频器在矿山提升机电控系统中的应用

尚玉龙

摘 要：提升机系统因其强大的优势与特征被广泛应用于各个行业领域，矿井企业在生产运输中也实现对提升机系统的有效应用。科学技术的不断进步与发展促使高压变频技术的产生，这不仅可实现矿山提升机工作效率的有效提升，同时可实现对矿山生产安全性能的保障。本文主要对高压变频器在矿山提升机电控系统中的应用进行探究。

关键词：高压变频器；矿山提升机；应用

一、高压变频器应用于矿山提升机电控系统的目的以及现实意义

矿井提升机电控系统的发展对我国矿井企业的生产力发展有极大的促进作用，现阶段科学技术正在进行不断的进步与发展，传统的矿井提升机电控系统已经不能满足时代的需求与发展，必须结合实际情况与先进的科学技术对其进行合理的改革与创新。从根本上避免传统，提升机电控系统对企业生产力的阻碍，交流绕线电机转子串联电阻是传统企业提升机电控系统的主要调速形式，但电动机的转子调速技术已经不能实现对现代社会生产力的满足，在实际工作时，只能对单一的速度模式进行供应，多级速度运行是现代社会生产工作的主要目标，因此实现对传统矿井提升机电控系统的改革势在必行。

传统的提升机电控系统在实际工作时，恒加速以及恒减速都会对提升机的正常工作造成影响，严重时容易造成事故的发生。在实际启动以及制动过程中不能实现对提升机的有效控制是传统矿井提升机电控系统存在的主要缺陷。同时，消耗太大也是提升机电资源的明显缺点，这对矿井企业实现经济效益最大化有极大的阻碍。接触点较多以及电路连接较复杂是提升机工作状态的显著特征，上述特征极易造成机械发生故障的现象。这不仅对煤矿企业自身长远健康发展有影响，同时对社会以及经济发展有阻碍作用，提升机在启动和制动时，会出现噪声过大等因素，這是对工作环境的一种严重污染，提升机控制系统中的特点对矿井生产力有直接影响，同时对矿井企业的经济效益有决定作用。

在这种大环境与大背景之下，高压变频技术应运而生，这对矿井提升机电控系统来说是一次巨大的变革，实现了对矿山提升机在工作中工作效率与完全性能的有效提高。同时可实现对电动机转子调速方面的完善与优化，最终实现无级调速的目标。高压变频技术还可在提升机的实际工作中极大地减少电资源的消耗，这不仅对企业实现经济效益最大化有重要作用，同时为企业生产力的长远健康发展打下坚实基础。

二、矿井提升机电控系统对高压变频器的工作要求

提升机系统在各个行业领域中都有着广泛的应用，在矿井企业的生产运输中以及安全生产上都起到了关键性的作用，提升机的正常运行与否直接关系着矿井企业的整体生产情况，如果提升机不能够正常的工作，则矿井的生产则面临着停止工作的不利局面，所以高压变频器的安全性能很重要。

在矿井的实际工作中，提升机所运输的物资对提升机电控系统的变频器件具有一定的特殊规定，对高压的变频器规格型号也具有一定的选择性，比如对于副井提升机来说，运输提升的物资包括人力资源，物力资源，负载具有不确定性，同时在工作性能的要求上也比较高，所以对提升机系统的电机转矩具有一定的要求。

总体的来说，矿井提升机高压变频器的应用必须满足以下条件：第一，提升机的高压变频器电控系统必须保证科学技术的最前沿，安全性能有保障，能够在各种工作环境中正常的工作。第二，在选择高压变频器时，一定要做到调速控制的基本保障，做到电机的无极调速，使提升机的电机控制能够实现基本的四象限运动。第三，在选择提升机高压变频器的电控系统时，一定要保证能够做到能源的回馈，使转子中的电流能够有一部分再留到电网中，减少电能的消耗，做到经济运行工作。第四，在进行提升机的提速过程中，一定要保证调速过程中能够平滑的调速，而且调速的范围要做到最大，能够准确的进行控制，在恒转矩低速工作状态中能够保证速度的平稳，同时也能够控制提升机能够多速度等级的长期进行工作。第五，在选择提升机高压变频器的电控系统时，一定要对电机的启动力矩、低频力矩、加速力矩和制动力矩具有严格选择，比如启动力矩要求能够达到两倍以上等。第六，在选择提升机高压变频器的电控系统时时，一定能够进行先进的数字控制。

三、高压变频器电控系统的提升机涉及的先进技术

1.高压变频技术

高压变频器提升机的电控系统中，应用了单元串联多电平高压变频器的先进技术，使系统中电机的调速功能得到了基本的保障。在高压变频器中，可以实现电机转子的无极调速，同时也可以使提升机能够多速度的平稳运行。在提升机的正常工作中，提升机系统电机转子的正反向制动，不需要设置电机的换向装置，只需要电网提供电源时在变频器内输入电压相序就可以。

2.矢量控制技术

矢量控制技术，也就是转子带速度进行反馈的矢量控制技术。在电力电子的理论知识中，电机的转子磁场中的电机定子中的电流，一部分会变成转矩电流，一部分则会成为励磁电流，励磁电流如果不发生变化则转矩电流就会相应的控制。在电控系统中，实行电机的转速的控制则是由闭环系统进行控制。在提升机的实际工作中，电机的给定转速和实际情况的转速中的差值，要通过PID调节生转矩电流来进行判断，在系统的运行中，要通过矢量的控制将IT和IM的电流变换成三项给定电流，这样就能够生产三相驱动信号，对电机的转矩可以进行更加有效的控制。在提升机电控系统中的矢量控制技术的应用，提升了提升机系统控制转矩控制的性能，可以进行高效动态的转矩控制。在矢量控制技得到的应用后，可以进行电机的励磁电流与转矩电流的解耦工作，使电机转矩的控制难度大大的降低，从而可以进行矿井提升机重载时的启动与运行工作，使提升机的应用范围得到了扩大。

3.功率单元同步整流技术

功率单元同步整流技术就是功率单元利用ICBT元件进行同步整流工作，而同步整流控制器则负责着单元电网输入电压检查的工作，通过相关的技术途径得到电网输入电压的相位，然后就可以掌控整流逆变开关处的相位与电网电压的相位差，通过控制电压的相位差就可以控制电功率的运转方向。在控制电功率的运转方向中，当控制相位出现逆变相位超前，则功率单元会将电能回馈到电网中，相反则会出现电能由电网流入功率单元的情况，在其中流转电功率的大小与电压的相位差成正比等。

四、结束语

随着科学技术的不断发展，提升机电控系统高压变频技术的使用，使提升机的工作效率得到了直线的上升，同时也是提升机的应用范围得到了扩大，在各个行业领域中都得到了应有的重视。提升机高压变频电控系统的应用，不仅仅使提升机的工作性能得到增加，能够进行重载、多速等复杂情况的工作，而且在消耗资源的方面，也取得了相当大的成绩，能够将电能回馈电网，实行了经济型的运转。所以可以说，高压变频器在矿山提升机电控系统中的应用是一次生产力的巨大的变革。

参考文献：

[1] 梁福平，李宾.高压变频器在矿山提升机电控系统中的应用之探讨[J].自动化技术与应用，2011，30（7）：99-103.

[2] 李光.高压变频器在矿山提升机电控系统中的应用之探讨[J].山东工业技术，2017（3）：112-112.