一、技術(shù)原理和特性

斬波內(nèi)饋調(diào)速是融斬波控制和內(nèi)饋電機(jī)兩項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)于一體的新型高壓電機(jī)調(diào)速技術(shù)。該技術(shù)可在高壓中、大容量的風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)節(jié)能調(diào)速中應(yīng)用。

斬波實(shí)際是變流主電路的數(shù)字控制，目的是克服移相控制存在的缺點(diǎn)。從根本上解決了有源逆變器可靠性問(wèn)題。目前，斬波控制已被視為取代移相控制的發(fā)展方向。

內(nèi)饋調(diào)速是一種基于轉(zhuǎn)子的電磁功率控制調(diào)速，其原理是把定子傳輸給轉(zhuǎn)子的電磁功率中的一部分功率移出去。這樣定子傳輸?shù)碾姶殴β什蛔?，但移出的電功率可任意控制，轉(zhuǎn)子總的電磁功率就被改變，電機(jī)轉(zhuǎn)速就可得到控制。

內(nèi)饋調(diào)速巧妙地在異步機(jī)的定子上加設(shè)一個(gè)內(nèi)饋繞組，專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受轉(zhuǎn)子移出的電功率。內(nèi)饋繞組此時(shí)工作在發(fā)電狀態(tài)，它把接受的電功率又通過(guò)電磁感應(yīng)，反方向傳輸給定子原繞組，使定子的輸入功率減小，與機(jī)械功率平衡，實(shí)現(xiàn)了高效率的無(wú)級(jí)調(diào)速。

內(nèi)饋調(diào)速最適合于高壓大容量電機(jī)，其特點(diǎn)如下。

自動(dòng)化新技術(shù)叢書(shū)《SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)》（張延濱編著）是一本非常好的書(shū)，該書(shū)深入淺出的介紹有關(guān)變頻器知識(shí)及應(yīng)用，使讀者對(duì)變頻控制系統(tǒng)有了更全面的了解，但書(shū)中關(guān)于恒壓供水主體方案的討論一節(jié)的觀點(diǎn)有待商榷，本文淺談自己的觀點(diǎn)，供同行一起討論。

1原文轉(zhuǎn)述

在《SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)》中第226頁(yè)中7.1.2關(guān)于恒壓供水主方案的討論一節(jié)中原文摘錄如下：

7．1．2關(guān)于恒壓供水主體方案的討論

通常，在同一路供水系統(tǒng)中，設(shè)置兩臺(tái)常用泵，供水量大時(shí)開(kāi)2臺(tái)，供水量少時(shí)開(kāi)1臺(tái)。在采用變頻調(diào)速進(jìn)行恒壓供水時(shí)，存在著一個(gè)用1臺(tái)變頻器還是2臺(tái)變頻器的問(wèn)題，討論如下：

1．1臺(tái)泵的變頻調(diào)速方案這也是應(yīng)用得較為普遍的方案。其控制過(guò)程是：用水少時(shí)，由變頻器控制1號(hào)泵，進(jìn)行恒壓供水控制。當(dāng)用水量逐漸增加，1號(hào)泵的工作頻率達(dá)到50Hz時(shí)，將其電動(dòng)機(jī)切換成由工頻電源供電。同時(shí)，將變頻器切換到2號(hào)泵上，由2號(hào)泵進(jìn)行補(bǔ)充供水。反之，當(dāng)用水量逐漸減少，即使2號(hào)泵的工作頻率已降到0Hz，而供水壓力仍偏大時(shí)，則關(guān)掉1號(hào)泵，同時(shí)迅速升高2號(hào)泵的工作頻率，并進(jìn)行恒壓控制。

摘要：設(shè)計(jì)皮帶調(diào)速系統(tǒng)，并將具備圖像處理特征的皮帶煤量動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)融入到系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，確保皮帶調(diào)速機(jī)在輸送煤炭資源的同時(shí)也能將監(jiān)測(cè)到的皮帶煤量情況進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像處理并傳輸?shù)降V井后臺(tái)監(jiān)測(cè)終端當(dāng)中，達(dá)到有效控制皮帶調(diào)速機(jī)運(yùn)行成本的目的。

關(guān)鍵詞：圖像處理；皮帶煤量動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)；皮帶調(diào)速系統(tǒng)

我國(guó)主要以開(kāi)采地下煤炭資源為主，整個(gè)開(kāi)采過(guò)程中煤炭運(yùn)輸是核心環(huán)節(jié)。由于地下煤炭被開(kāi)采后從地下被運(yùn)輸?shù)降孛嫘枰ㄙM(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的皮帶磨損比較嚴(yán)重，皮帶運(yùn)輸機(jī)需要消耗的功率也比較大，皮帶運(yùn)輸機(jī)成為整個(gè)煤炭開(kāi)采中功耗最大的設(shè)備。隨著我國(guó)各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的完善，變頻調(diào)速技術(shù)被運(yùn)用到皮帶輸送機(jī)當(dāng)中，起到明顯的設(shè)備節(jié)能效果，獲得煤礦企業(yè)的青睞。但是，現(xiàn)有皮帶輸送機(jī)中配備的變頻調(diào)速系統(tǒng)只能達(dá)到皮帶軟起軟停的效果，無(wú)法在皮帶運(yùn)輸煤礦期間進(jìn)行變頻調(diào)速。本文提出對(duì)皮帶運(yùn)輸煤炭過(guò)程進(jìn)行圖像監(jiān)控，經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理了解皮帶當(dāng)中的煤炭量，并將參數(shù)闡述到調(diào)速系統(tǒng)中，達(dá)到皮帶運(yùn)輸實(shí)時(shí)變頻調(diào)速的目的。

1圖像處理與皮帶煤量動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)概述

圖像處理（imageprocessing），用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析，以達(dá)到所需結(jié)果的技術(shù)，又稱(chēng)影像處理。圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。數(shù)字圖像是指用工業(yè)相機(jī)、攝像機(jī)、掃描儀等設(shè)備經(jīng)過(guò)拍攝得到的一個(gè)大的二維數(shù)組，該數(shù)組的元素稱(chēng)為像素，其值稱(chēng)為灰度值[1]。圖像處理技術(shù)的一般包括圖像壓縮，增強(qiáng)和復(fù)原，匹配、描述和識(shí)別3個(gè)部分。常見(jiàn)的系統(tǒng)有康耐視系統(tǒng)、圖智能系統(tǒng)等，是正在興起的技術(shù)。皮帶煤量動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)主要是指對(duì)皮帶輸送機(jī)上的煤量進(jìn)行估算。皮帶在工作時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出弧形狀態(tài)，且因?yàn)槊毫堪l(fā)生變化，皮帶的變形程度也會(huì)隨之改變[2]。如圖1所示為皮帶寬度與煤量之間的關(guān)系示意圖，從圖中可了解信息，煤量與煤寬之間并不存在線性關(guān)系。

2皮帶調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中基于圖像處理的皮帶煤量動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用

與此同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)將電動(dòng)機(jī)的工作頻率在短時(shí)間內(nèi)增加至煤炭開(kāi)采所需要的轉(zhuǎn)速。在此之后變頻調(diào)速器則進(jìn)入控制模式，可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載變化值以及工作參數(shù)的變化適當(dāng)?shù)恼{(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的效果。與軟啟動(dòng)等設(shè)備相比不僅僅控制了節(jié)流以及回流所產(chǎn)生的消耗，并且可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)補(bǔ)償，減少了機(jī)電設(shè)備以及整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功消耗，極大程度上提高了電能的利用效率；③測(cè)控相對(duì)便利，安全性較高。變頻調(diào)速器可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)與閉環(huán)等自動(dòng)控制，從而極大程度減少了人工操作以及測(cè)控的環(huán)節(jié)，為煤炭開(kāi)采的智能化、自動(dòng)化提供技術(shù)支持；④低耗節(jié)能。由于變頻調(diào)速器的調(diào)速性能較高，所以在向礦井中輸送物料或提升等機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用中能夠達(dá)到最優(yōu)參數(shù)，避免電能的浪費(fèi)。與此同時(shí)，變頻調(diào)速的過(guò)程中能耗低、噪音小。

（1）風(fēng)機(jī)設(shè)備變頻調(diào)速技術(shù)改造研究。在風(fēng)機(jī)選型以及設(shè)計(jì)過(guò)程中是以最大用風(fēng)量為標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下礦井的用風(fēng)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定流量，多余的風(fēng)量只能夠采用自然防風(fēng)或者人工阻力等方式進(jìn)行限流措施，從而為礦井的生產(chǎn)提供更好的條件。但是這種方式會(huì)導(dǎo)致電能浪費(fèi)，調(diào)節(jié)控制的精度很難把握。所以需要變頻調(diào)節(jié)技術(shù)以高效合理的對(duì)風(fēng)量進(jìn)行控制。圖1是文中主要研究的礦用隔爆的變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)旋式軸流局扇進(jìn)行改進(jìn)的主回路原理圖[2]。由圖可見(jiàn)，在虛框中的設(shè)備為礦用隔爆變頻調(diào)速裝置，K1，K2為QBZ-80礦用隔爆型真空電磁起動(dòng)器，M1，M2為2BKJ-II2.2系列對(duì)旋隔爆型軸流式局部通風(fēng)機(jī)的Ⅰ，Ⅱ級(jí)電動(dòng)機(jī)。對(duì)旋隔爆型軸流式局部通風(fēng)機(jī)的控制方式分為手動(dòng)及自動(dòng)兩種。在自動(dòng)控制的情況下，Q1,Q2閉合，此時(shí)對(duì)旋隔爆型軸流式局部通風(fēng)機(jī)主要通過(guò)外部的控制信號(hào)完成對(duì)風(fēng)機(jī)參數(shù)的設(shè)定以及上位風(fēng)機(jī)的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制。然后控制K3閉合，使得變頻調(diào)速器F1輸出信號(hào)，電動(dòng)機(jī)M1從已經(jīng)設(shè)定完成的最小轉(zhuǎn)速啟動(dòng)，并且能夠根據(jù)煤礦作業(yè)面的瓦斯含量對(duì)電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而使風(fēng)機(jī)的工作處于最佳的狀態(tài)。一旦電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到工作頻率情況下，則由變頻調(diào)速器控制將K3斷開(kāi)，使k1處于閉合狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)M1在額定的轉(zhuǎn)速下工作。如果開(kāi)采過(guò)程中需要增大風(fēng)量，可以根據(jù)作業(yè)面對(duì)風(fēng)量的需求利用變頻調(diào)速器控制K4閉合，則將Ⅱ級(jí)電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，M2轉(zhuǎn)向與M1相反，并且也是從最小的轉(zhuǎn)速下啟動(dòng)，根據(jù)作業(yè)面的風(fēng)量需要對(duì)M2的轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)2BKJ-II2.2系列對(duì)旋隔爆型軸流式局部通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)隨著作業(yè)面的瓦斯含量以及風(fēng)量需求的大小而變化，達(dá)到了安全生產(chǎn)的目的[3]。（2）煤礦礦井提升設(shè)備的變頻調(diào)速技術(shù)改造研究。由于礦井提升設(shè)備主要載荷對(duì)象是礦石、煤矸石、人員以及井下設(shè)備等，所以承載的重量相對(duì)較高。煤礦中的礦用提升裝置對(duì)電氣傳動(dòng)的要求相對(duì)較高，電氣設(shè)備的傳動(dòng)能力以及可靠性直接影響到煤礦生產(chǎn)的效率以及安全。對(duì)于煤礦礦井提升裝置的電氣系統(tǒng)的具體要求是：調(diào)速能力強(qiáng)，精度高并且能夠?qū)崿F(xiàn)快速的正反向運(yùn)轉(zhuǎn)，具有精確的制動(dòng)以及啟動(dòng)的能力。但現(xiàn)階段我國(guó)主要采用直流傳動(dòng)裝置，基于ABBDCS400晶閘管變流器的直流傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)型都存在著直流電動(dòng)機(jī)的固有缺陷，如不能夠?qū)崿F(xiàn)精確制動(dòng)以及調(diào)速、維修量較大等。而中小型的煤礦又常常采用交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，基本原理是利用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子對(duì)電阻進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。但是這種調(diào)速的方式、調(diào)速的性能較差，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻消耗了許多電能，從而造成了不必要的浪費(fèi)。由此可見(jiàn)變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)煤礦礦井提升設(shè)備的改造工作勢(shì)在必行。針對(duì)煤炭礦井的情況，通常通過(guò)以下2種方案進(jìn)行變頻調(diào)速的改造工作：①兩象限變頻器調(diào)速制動(dòng)方案；②四象限能量回饋型高壓變頻器調(diào)速方案。雖然以上2種方案效果都明顯，但是其實(shí)用性有所圖2煤礦礦井提升設(shè)備主要配置圖區(qū)別。現(xiàn)階段主要根據(jù)礦用的提升裝置的不同進(jìn)行實(shí)用性的劃分。兩象限變頻器調(diào)速制動(dòng)方案常用于市場(chǎng)的處于正力提升的平行軸雙絞筒提升機(jī)，而對(duì)于時(shí)常出現(xiàn)負(fù)力的單絞筒提升機(jī)則適用于四象限能量回饋型高壓變頻器調(diào)速方案。變頻調(diào)節(jié)優(yōu)化下的煤礦礦井提升設(shè)備的配制對(duì)于調(diào)速效果有很大的影響。現(xiàn)階段煤礦礦井的提升系統(tǒng)中，大多數(shù)的斜井應(yīng)用單繩單鉤提升方式。所以在提升裝置下放罐籠減速的過(guò)程中，由于罐籠承受荷載的傾斜分力的作用，使得電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電的狀態(tài)，發(fā)電狀態(tài)下產(chǎn)生的交流電通過(guò)提升設(shè)備中的逆變裝置續(xù)流二極管整流，最終將交流電疊加到變頻調(diào)速器的直流母線上，提升設(shè)備從高速到低速（零速），這時(shí)提升設(shè)備的頻率變化很快，但電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子帶著負(fù)載有較大的機(jī)械慣性，不可能很快的停止，這樣就產(chǎn)生反電勢(shì)（端電壓），電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，其產(chǎn)生反向電壓轉(zhuǎn)矩與原電動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)矩相反，而使電動(dòng)機(jī)具有較強(qiáng)的制動(dòng)力矩，迫使轉(zhuǎn)子較快停下來(lái)，但由于通常變頻器是交－直－交主電力AC/DC整流電路是不可逆的，因此無(wú)法回饋到電網(wǎng)上去，導(dǎo)致母線產(chǎn)生泵升電壓，最終可能對(duì)提升設(shè)備的其他電氣原件造成損壞。所以目前通常采用四象限能量回饋型高壓變頻器，直接對(duì)鼠籠電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，形成完整的電控系統(tǒng)，鼠籠式電動(dòng)機(jī)是由鋁條或銅條與短路環(huán)焊接而成或鑄造而成的三相異步電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)相比于其他的電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修期短、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，所以提升設(shè)備的變頻調(diào)速裝置直接驅(qū)動(dòng)鼠籠式電動(dòng)機(jī)，能夠提升能量轉(zhuǎn)換效率，避免上述現(xiàn)象發(fā)生。圖2所示的是煤礦礦井提升設(shè)備的變頻調(diào)速技術(shù)改造后的主要配置圖[3]。

由以上研究可以看出，煤炭機(jī)電領(lǐng)域變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多，但是仍然存在技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)等方面的問(wèn)題，還有非常大的發(fā)展空間。所以我國(guó)煤炭企業(yè)要全面推動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)在機(jī)電領(lǐng)域的發(fā)展，根據(jù)礦井的特殊環(huán)境以及井下作業(yè)的特點(diǎn)，研究出更多的具有特殊功能的變頻調(diào)速機(jī)電設(shè)備，為我國(guó)煤炭數(shù)字化發(fā)展做貢獻(xiàn)。

本文作者：孫曉章工作單位：平煤股份

1概述

礦山按產(chǎn)品類(lèi)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(kāi)采礦山和地下開(kāi)采礦山兩大類(lèi)。本文主要介紹變頻調(diào)速器在金屬礦山中的應(yīng)用的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，對(duì)煤礦亦有參考價(jià)值，因?yàn)槁短烀旱V和露天金屬礦開(kāi)采方式和生產(chǎn)設(shè)備基本相同，地下礦山除需要考慮設(shè)備的防爆問(wèn)題外，大部分生產(chǎn)設(shè)備也與金屬礦大同小異。露天采礦和地下采礦所用的生產(chǎn)設(shè)備有很大不同。

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(chē)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(mén)，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(lái)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。但遺憾的是在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)還很不普遍，除了因變頻器的投資問(wèn)題外，與人們對(duì)變頻器的認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)，也與不能正確了解礦山設(shè)備對(duì)變頻器的特殊要求、不能正確地應(yīng)用變頻器、因此所帶來(lái)的負(fù)面影響有很大關(guān)系。

本文主要介紹目前礦山應(yīng)用變頻器的狀況，礦山設(shè)備對(duì)電氣傳動(dòng)的特殊要求，以及如何正確地選用變頻器等。

摘要本文介紹了三種常見(jiàn)制冷用變頻壓縮機(jī)的發(fā)展和技術(shù)現(xiàn)狀，并從逆變器，微控制器，PWM波的生成方法以及變頻壓縮機(jī)所用電機(jī)等4個(gè)方面對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞變頻壓縮機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀

1引言

由于傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定速壓縮機(jī)，因此人們對(duì)制冷系統(tǒng)及壓縮機(jī)的研究重點(diǎn)一直是在名義工況和額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的效率和其它工作特性上。傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)，實(shí)行開(kāi)關(guān)控制，利用壓縮機(jī)上附帶的鼠籠式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度。這種控制方式使蒸發(fā)溫度波動(dòng)較大，容易影響被冷卻環(huán)境的溫度。壓縮機(jī)電機(jī)在工作過(guò)程中要不斷克服轉(zhuǎn)子從靜止到額定轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中所產(chǎn)生的巨大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，尤其是帶著負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)力矩要高出運(yùn)行力矩許多倍，其結(jié)果不僅要額外耗費(fèi)電能，而且會(huì)加劇壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的磨損。另外這種運(yùn)行方式在啟動(dòng)過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)、噪聲以及沖擊電流，引起電源電壓的波動(dòng)，因此應(yīng)采用變頻壓縮機(jī)替代定轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)，從而避免這種頻繁的起停過(guò)程。

而變頻調(diào)速技術(shù)主要由以下4個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)組成：逆變器，微控制器，PWM波的生成以及變頻壓縮機(jī)的電機(jī)選擇。

2三種變頻壓縮機(jī)的研究狀況

摘要：隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，電氣工程迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，以電氣自動(dòng)化技術(shù)為代表的新興技術(shù)逐漸成為電氣工程廣泛應(yīng)用與推廣的技術(shù)內(nèi)容。其中，變頻調(diào)速技術(shù)作為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)體系的重要技術(shù)，對(duì)電氣自動(dòng)化控制效果產(chǎn)生直接影響，同時(shí)對(duì)電氣自動(dòng)化發(fā)展水平產(chǎn)生直接影響。鑒于變頻調(diào)速技術(shù)的重要性，本文著重針對(duì)電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐進(jìn)行研究與分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制；變頻調(diào)速技術(shù)；運(yùn)用實(shí)踐；結(jié)合

當(dāng)前發(fā)展情況來(lái)看，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在電氣工程中得到了全面推廣與應(yīng)用，至少在遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、集中化控制等方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)。然而，從客觀角度上來(lái)看，因電氣工程自動(dòng)化控制水平尚未達(dá)到先進(jìn)技術(shù)水平，在部分應(yīng)用層面上還是存在一定的問(wèn)題，亟待解決。如電氣自動(dòng)化控制設(shè)備能耗問(wèn)題明顯、資源浪費(fèi)問(wèn)題明顯。為及時(shí)解決高能耗問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)部主張應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，在緩解高能耗問(wèn)題的同時(shí)，深化設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行效率。鑒于變頻調(diào)速技術(shù)的重要性，建議操作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照變速調(diào)頻技術(shù)原則及要求，準(zhǔn)確無(wú)誤地落實(shí)變頻調(diào)速技術(shù)內(nèi)容。

1電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用必要性分析

1.1確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。電氣設(shè)備運(yùn)行安全作為確保工業(yè)生產(chǎn)工作穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，要求管理人員應(yīng)該肩負(fù)起自身的管理重責(zé)，重點(diǎn)針對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與安全管理。然而，因電氣設(shè)備運(yùn)行期間面臨的不確定因素較多，如果不強(qiáng)加管控，就很容易出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題。目前，為進(jìn)一步推動(dòng)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，工業(yè)生產(chǎn)方面要求全面推廣與應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行期間的狀態(tài)問(wèn)題等。其中，變頻調(diào)速技術(shù)作為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)體系的重要內(nèi)容，可以針對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整與分析。如時(shí)刻針對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理，為電氣設(shè)備安全運(yùn)行提供保障。1.2深化電氣自動(dòng)化控制效果。變頻調(diào)速技術(shù)作為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要分支，通過(guò)不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，不僅可以全面提升電氣自動(dòng)化控制水平，同時(shí)，還可以推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。目前，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的深化發(fā)展，生產(chǎn)操作人員可以按照變頻調(diào)速技術(shù)功能，重點(diǎn)針對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位管理與分析。及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題并排除故障，為設(shè)備安全運(yùn)行效果奠定保障。最重要的是，通過(guò)應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可以減少以往設(shè)備電氣資源浪費(fèi)的問(wèn)題，滿足節(jié)能減排要求，值得推廣與應(yīng)用。1.3實(shí)現(xiàn)全面調(diào)控原則，縮小誤差范圍。變頻調(diào)速技術(shù)在很大程度上可以通過(guò)改變電源頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速問(wèn)題的調(diào)整與控制。其中，在電氣自動(dòng)化控制表現(xiàn)方面，通過(guò)運(yùn)用變速調(diào)頻技術(shù)可以確保電氣設(shè)備持續(xù)、平穩(wěn)的工作效果。結(jié)合當(dāng)前情況來(lái)看，變頻器與節(jié)能變頻器已經(jīng)成為自動(dòng)化控制廣泛應(yīng)用的變頻調(diào)速技術(shù)。究其原因，主要是因?yàn)樽冾l調(diào)速技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)速功能，同時(shí)，還可以滿足對(duì)電機(jī)、電源的全面調(diào)控。舉例而言，生產(chǎn)操作人員可以按照變頻調(diào)速技術(shù)功能，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)。并可以通過(guò)精確調(diào)節(jié)電流大小，縮小誤差范圍，規(guī)避傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程存在的質(zhì)量隱患問(wèn)題。

2電氣自動(dòng)化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用原理分析

概述

礦山按產(chǎn)品類(lèi)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(kāi)采礦山和地下開(kāi)采礦山兩大類(lèi)。本文主要介紹變頻調(diào)速器在金屬礦山中的應(yīng)用的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，對(duì)煤礦亦有參考價(jià)值，因?yàn)槁短烀旱V和露天金屬礦開(kāi)采方式和生產(chǎn)設(shè)備基本相同，地下礦山除需要考慮設(shè)備的防爆問(wèn)題外，大部分生產(chǎn)設(shè)備也與金屬礦大同小異。露天采礦和地下采礦所用的生產(chǎn)設(shè)備有很大不同。

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(chē)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(mén)，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(lái)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。但遺憾的是在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)還很不普遍，除了因變頻器的投資問(wèn)題外，與人們對(duì)變頻器的認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)，也與不能正確了解礦山設(shè)備對(duì)變頻器的特殊要求、不能正確地應(yīng)用變頻器、因此所帶來(lái)的負(fù)面影響有很大關(guān)系。

本文主要介紹目前礦山應(yīng)用變頻器的狀況，礦山設(shè)備對(duì)電氣傳動(dòng)的特殊要求，以及如何正確地選用變頻器等。

1概述

礦山按產(chǎn)品類(lèi)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(kāi)采礦山和地下開(kāi)采礦山兩大類(lèi)。本文主要介紹變頻調(diào)速器在金屬礦山中的應(yīng)用的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，對(duì)煤礦亦有參考價(jià)值，因?yàn)槁短烀旱V和露天金屬礦開(kāi)采方式和生產(chǎn)設(shè)備基本相同，地下礦山除需要考慮設(shè)備的防爆問(wèn)題外，大部分生產(chǎn)設(shè)備也與金屬礦大同小異。露天采礦和地下采礦所用的生產(chǎn)設(shè)備有很大不同。

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(chē)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(mén)，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(lái)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。但遺憾的是在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)還很不普遍，除了因變頻器的投資問(wèn)題外，與人們對(duì)變頻器的認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)，也與不能正確了解礦山設(shè)備對(duì)變頻器的特殊要求、不能正確地應(yīng)用變頻器、因此所帶來(lái)的負(fù)面影響有很大關(guān)系。

本文主要介紹目前礦山應(yīng)用變頻器的狀況，礦山設(shè)備對(duì)電氣傳動(dòng)的特殊要求，以及如何正確地選用變頻器等。

摘要：山東黃臺(tái)火力發(fā)電廠原10萬(wàn)kV機(jī)組配套鍋爐的引、送風(fēng)機(jī)投用后，一直采用風(fēng)擋板手動(dòng)節(jié)流調(diào)節(jié)方式經(jīng)考察論證，確定對(duì)引、送風(fēng)機(jī)實(shí)施斬波內(nèi)饋調(diào)速技術(shù)改造，取得明顯的節(jié)能效果。本文介紹了該技術(shù)的原理和特性、節(jié)能和環(huán)境效益，具有廣闊的市場(chǎng)潛力。

關(guān)鍵詞：高壓電機(jī)；斬波內(nèi)潰調(diào)速技術(shù)；應(yīng)用；節(jié)能；市場(chǎng)

山東黃臺(tái)火力發(fā)電廠原10萬(wàn)kW機(jī)組配套鍋爐的引、送風(fēng)機(jī)投用后，一直采用風(fēng)擋板手動(dòng)節(jié)流調(diào)節(jié)方式。高壓電機(jī)調(diào)速項(xiàng)目于1999年下半年開(kāi)始經(jīng)多方考察論證后，確定對(duì)5#爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)和兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)實(shí)施斬波內(nèi)饋調(diào)速技術(shù)改造，于2000年10月19日正式投用，至今運(yùn)行狀況良好，取得了明顯的節(jié)能效果。

一、技術(shù)原理和特性

斬波內(nèi)饋調(diào)速是融斬波控制和內(nèi)饋電機(jī)兩項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)于一體的新型高壓電機(jī)調(diào)速技術(shù)。該技術(shù)可在高壓中、大容量的風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)節(jié)能調(diào)速中應(yīng)用。

斬波實(shí)際是變流主電路的數(shù)字控制，目的是克服移相控制存在的缺點(diǎn)。從根本上解決了有源逆變器可靠性問(wèn)題。目前，斬波控制已被視為取代移相控制的發(fā)展方向。