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變頻器

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礦山節(jié)能變頻器。

礦山節(jié)能變頻控制器（變頻器）一、變頻器的應(yīng)用礦山按產(chǎn)品類型可分為煤礦、金屬礦和非金屬等;按采掘方式可分為露天開采礦山和地下開采礦山兩大類。露天礦山是以大型設(shè)備為主要特點(diǎn)，要求優(yōu)良的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，以保證這些大型設(shè)備的高效率運(yùn)行。露天礦山的這些大型設(shè)備包括用于穿孔的牙輪鉆機(jī)，用于裝載礦、巖石的電鏟(挖掘機(jī))，用于運(yùn)輸?shù)V、巖石的大型汽車等。它們都要求電氣傳動(dòng)系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能，目前這些大型設(shè)備大多采用直流調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)。地下礦山的生產(chǎn)較露天礦山復(fù)雜。由于井下生產(chǎn)的空間窄小，使生產(chǎn)設(shè)備環(huán)境潮濕、陰暗，粉塵大、噪音大、振動(dòng)大、并有塌方的危險(xiǎn)，工作條件十分惡劣。因此，井下生產(chǎn)設(shè)備的體積受限，這些設(shè)備以小型化為主，體積小、重量輕，對(duì)電氣傳動(dòng)的要求不高。但提升、排水、通風(fēng)、壓氣等固定設(shè)備是地下礦山的要害部門，也是耗電大戶，因此，這些設(shè)備的安全運(yùn)行和節(jié)能就顯得至關(guān)重要。根據(jù)我們多年來從事礦山電氣傳動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)及在礦山進(jìn)行變頻調(diào)速的應(yīng)用實(shí)踐，我們認(rèn)為，在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)于提高礦山生產(chǎn)設(shè)備的效率，節(jié)約電能都是至關(guān)重要的。例如： 1、變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用礦井提升機(jī)是地下礦山運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。它是用一定的裝備沿井筒運(yùn)出礦石、廢石、升降人員及材料、設(shè)備等運(yùn)輸環(huán)節(jié)。礦井提升是地下礦山生產(chǎn)的咽喉，所以，無論哪種提升機(jī)，對(duì)電氣傳動(dòng)的要求都很高，因?yàn)殡姎鈧鲃?dòng)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，可靠性的高低，都直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)的效率和礦山生產(chǎn)的正常進(jìn)行。對(duì)礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是:有良好的調(diào)速性能，調(diào)速精度高，四象限運(yùn)行，能快速進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，有準(zhǔn)確的制動(dòng)和定位功能，可靠性要求高等。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)是礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。采用變頻調(diào)速的交流提升機(jī)可以克服直流調(diào)速系統(tǒng)和交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，是提升機(jī)電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。 2、變頻技術(shù)在選礦廠砂泵中的應(yīng)用砂泵池系用于存放混合掃選溢流礦漿，由于礦石性質(zhì)的不斷變化等因素影響，泵池的液位波動(dòng)較大，會(huì)出現(xiàn)溢流，砂泵抽空等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致金屬流失嚴(yán)重且影響砂泵使用壽命。砂泵耗能也是非常具大的。因此運(yùn)用變頻調(diào)整技術(shù)，通過對(duì)砂泵池的礦漿液位的檢測(cè)對(duì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)砂泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制，能夠很好的解決此類問題，并且能夠節(jié)約能大量的能耗，排礦均勻不會(huì)出現(xiàn)脈沖排礦。二、變頻器的特點(diǎn) （1）安全可靠，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。如大功率三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一般都要求加裝起動(dòng)裝置，以降低起動(dòng)電流，但象傳統(tǒng)的起動(dòng)器如Y/△起動(dòng)，自耦變壓器起動(dòng)，雖然其設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，但都是有觸點(diǎn)的起動(dòng)設(shè)備，可靠性差，起動(dòng)電流存在著較大的跳變和沖擊現(xiàn)象，從而降低了設(shè)備使用壽命。（2）節(jié)約燃料，如火焰設(shè)備實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速與優(yōu)化控制可提高燃燒效率，從而降低成本能耗并減輕污染。（3）節(jié)省電能，節(jié)約原材料，功耗隨頻率的立方近似成大幅度降低。三、變頻器基本功能（1）控制電機(jī)的啟動(dòng)電流當(dāng)電機(jī)通過工頻直接啟動(dòng)時(shí)它將會(huì)產(chǎn)生7 到8 倍的電機(jī)額定電流這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量從而降低電機(jī)的壽命而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng) （當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）一旦頻率和電壓的關(guān)系建立變頻器就可以按照V/F 或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流提高繞組承受力用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加（2）降低電力線路電壓波動(dòng) 在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)電流劇增的同時(shí)電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常如PC 機(jī)傳感器接近開關(guān)和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)而采用變頻調(diào)速后由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)則能最大程度上消除電壓下降（3）啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)所需要的功率在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了最高極限其直接工頻啟動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的電涌就會(huì)對(duì)同網(wǎng)上的其他用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的影響, 從而將受到電網(wǎng)運(yùn)行商的警告, 甚至罰款如果采用變頻器進(jìn)行電機(jī)起停,就不會(huì)產(chǎn)生類似的問題（4）可控的加速功能變頻調(diào)速能在零速啟動(dòng)并按照用戶的需要進(jìn)行光滑地加速而且其加速曲線也可以選擇（直線加速S 形加速或者自動(dòng)加速）而通過工頻啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)這種振動(dòng)將進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命另外變頻啟動(dòng)還能應(yīng)用在類似灌裝線上以防止瓶子倒翻或損壞（5）可調(diào)的運(yùn)行速度運(yùn)用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過程并能根據(jù)工藝過程迅速改變還能通過遠(yuǎn)控PLC 或其他控制器來實(shí)現(xiàn)速度變化（6）可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限通過變頻調(diào)速后能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到35 左右在工頻狀態(tài)下電機(jī)只能通過檢測(cè)電流值或熱保護(hù)來進(jìn)行控制而無法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來動(dòng)作（7）受控的停止方式如同可控的加速一樣, 在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控并且有不同的停止方式可以選擇（減速停車自由停車減速停車直流制動(dòng)）同樣它能減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠壽命也會(huì)相應(yīng)增加（8）節(jié)能離心風(fēng)機(jī)或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗這在十幾年的工程經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)得到體現(xiàn)由于最終的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比所以采用變頻后投資回報(bào)就更快廠家也樂意接受（9）可逆運(yùn)行控制在變頻器控制中要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無須額外的可逆控制裝置只需要改變輸出電壓的相序即可這樣就能降低維護(hù)成本和節(jié)省安裝空間（10）減少機(jī)械傳動(dòng)部件由于目前矢量控制變頻器加上同步電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出, 從而節(jié)省齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)部件, 最終構(gòu)成直接變頻傳動(dòng)系統(tǒng)從而就能降低成本和空間,提高穩(wěn)定性。（11）可以將變頻器參數(shù)傳至上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及控制變頻。（12）其它功能可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求添加。

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