高压变频器在煤矿机电设备中的应用

高宏亮

（山西西山金城建筑有限公司，山西 太原 030053）

高压变频调速技术节能效果以及调节性能，相对于其他技术具有无冲击启动的优良特性，因此在煤矿中得以应用广泛。

1 高压变频器原理

1.1 控制精确度高

一般的变频器都会使用磁通矢量进行控制，从而让交流电机调速功能和直流电机相差无几，而且其控制精确度也会更高。

1.2 工作可靠性高

变频器大多数都要使用电子器件，其使用时间长，而且保护功能非常完善，当用其对提升绞车进行控制时，有着非常好的可靠性，运行很稳定无需维护。

使用高压变频器进行工作，基本上不需要进行太多的维护，这样就能大大节省维护成本，降低维护人员的工作量。

1.3 调速范围广，运行稳定

高压变频器有很广的调速范围，而且可以进行无级调速，在低速状态下运行稳定性很好。

1.4 能耗小

高压变频器进行调速时，属于转差功率不变模式，在调速当中，可以显著降低能耗，起到节能效果具体表现为以下两个方面：一是在提升状态下节能。提升绞车在上升过程中，电机一直在电动状态下运行，因为提升绞车处在恒转知负载状态，它的转速能够降低多少，就可以起到多大的节能效果；二是下放状态下的节能。提升绞车在下放过程中，电机工作状态为发电状态，这时会把势能转化成电能，假如变频器所用的为能量同馈变频器，变频器就会将电能返同到电网中。

2 高压变频器运行故障及对策

2.1 风扇故障对高压变频器正常运行影响及相应对策

高压变频器在一次正常运行过程中出现了跳闸现象，跳闸报告显示为重故障。经检查发现：高压变频器内冷却风扇发生了故障，导致柜内环境温度上升，进而使高压变频器停比运行而跳闸。

在进行使用观察后，相关的维护技术人员发现，即使高压变频器柜中任一个冷却风机出现故障，高压变频器柜中的环境温度在短时内不会发生较大的变化，同时该变频器仍然可以正常的运行工作。如果将故障改为“变频轻故障”，检修人员及时进行维修，则高压变频器不会发生跳闸；功率单元模块柜中任意一个冷却风扇发生故障，在短时问内功率单元模块的温度迅速升高，这时如果再将故障改为“变频器轻故障”，不会给检修人员多余的时问进行相应的维修处理，所以将该故障改为“轻故障”。

措施：第一，将冷却风扇故障改为“轻故障”，减少跳闸故障发生的次数；第二，将滤网定期清洗；第三，定期检查、维护。

2.2 回路接线故障

高压变频器控制系统由信号板、主控板、电源、接口板和触摸屏等部分组成，任意一个部件的损坏都将影响其正常的运行工作。风机变频器在一次正常的运行过程当中因为外部发生故障，从而导致电压短时消失，在其恢复过程中，电源发生了跳闸，最终的报告显示为失压重启跳闸。

在实际使用的高压变压器实中，一部分是不具备短时失压后再重启功能，因此对该类高压变频器而言，在电源短时失压后再回复电压后是不会重启的。措施：与购买厂家协商、沟通，让其技术人员对内部电路的接线进行全面检查，并将内部接错的线路进行纠正。

3 高压变频器在煤矿机电设备中的应用

3.1 高压变频器在带式输送机中的运用

皮带因为具有弹性，所以不沦是在静比或者是运行状态下都存储着很多能量当皮带机工作时，假如没有设置软启动装置，那么皮带中的能量会快速释放出来，形成张立波并沿着皮带传送出去。当张力波过大时，就会导致皮带断带所以带式输送机一定要增加软启动装置。但是现在煤矿所用的软启动装置一般都是液力祸合器，虽然可以解决皮带软启动所带来的部分问题，但是依然存在着诸多缺陷。而将高压变频器运用到带式输送机中：

（1） 可以真正让带式输送机实现软启动，而不会存在负面作用，皮带不会用任何的波机

（2） 可以保证皮带机在多电机驱动下，依然可以保证功率平衡；

（3） 可以有效降低皮带的带强，让设备初期不需要投入大量的资金

3.2 高压变频器在主扇风机中的运用

将高压变频器运用到主扇风机中，可以有效提升矿井的安全性，降低生产成本，同时也能提高煤矿的自动化能力。

（1） 高压变频器对电网几乎是完全无害的，因为变频器在改造以后，风机能够进行变频软启动，从而可以防比启动电流变化为对电网等设备造成冲击，有效增加电气设备的使用寿命；

（2） 根据需求来调节风量大小，可以避免浪费使用高压变频器以后，风机送风量可以无需风门进行调节，而是通过变频器进行变频调节，按照生产所需调节风量大小，降低了能源浪费。

高压变频器在实际的使用过程中存在的主要问题有：增加了喘振现象发生的可能性，产生了高次谐波，购买费用和维护费用高，节能效果不明显，噪声大，工作人员不熟悉操作等。所以应对的方式可以从多方面展开：首先是采用市场上的无谐波变频器来代替一般变频器来减少谐波的产生，从而减少了电机和电力设备之间的磨损；是否采用变频器也要根据企业的规模和工作效率来确定；对于高压变频器的噪声大的问题，企业可以采用一些降噪方式，降低高压变频器工作时产生的噪声；与此同时加强对于操作人员和维修人员的培训工作，让操作人员熟悉了解高压变频器的操作方式和使用方法，让维修和检修人员了解高压变频器的内部结构，掌握必要的知识和技术来进行维修和检修工作。

4 结语

文中介绍了高压变频器工作原理、选型要求，以及在胶带输送机、通风机中的应用。高压变频器在使用中取得了显著的效果，解决了许多实际问题。