高压变频的组成部分和技术特点

　　这篇系统工程师论文发表了高压变频的组成部分和技术特点，将变频技术应用在煤矿领域是重点工作，如今高压变频技术成为了热点话题，论文针对如何应用高频技术在刮板输送机上的应用问题进行了分析，探讨了高压变频器对电动机的影响。

　　关键词：系统工程师论文,高压变频技术,电动机影响

　　高压变频器的各组成部分与流程

　　高压变频器的各组成部分高压变频器内部回路主要分为两个部分，一是主回路，二是控制回路。主回路是指通过主回路可以使煤矿上10000V的电压在经过移动变电站后，变电站将电压变为两路的1903V电压，再将电压输入至变频器，通过变频器对电压进行变频输出控制，将电动机的输入电压频率控制在50Hz以内，从而实现高压变频器的调速控制。控制回路就是低压的控制设备，它由地面监控、显示台、TK200集中显示器、信号采集终端共同组成。其中集中显示器在整个低压变频器中的意义最为重大。

　　当操作人员利用集中显示器进行刮板输送机的运行速度设置时，显示台能够分别显示出电流、电动机转输、转矩等主要的数据参数，将最终的数据信息传送至地面监控系统并保留历史数据。集中显示台还能够根据信号采集终端进行电动机内油温与油量的定位。高压变频器流程煤矿高压变频系统流程如图1所示，主要工作流程为：

　　(1)控制系统连接电源，进行自检工作，如果自检系统存在故障问题，显示器会自动显示故障代码，如果故障没有发生，就会发送移变MCB合闸命令。

　　(2)检验是否通过接收到的MCB的信号，如果没有接收到信号就继续等待2秒，MCB故障发生会禁止合闸，显示故障代码。反之，变频器就会进入准备充电的状态。

　　(3)操作人员通过在中央控制台设置运行的速度，启动TK200，检测是否接收到信号，如果信号没有成功被接收，请重复进行信号的等待接受。反之，变频器进入启动状态。

　　(4)在系统运行期间，如果发生沿线停车闭锁或者故障听出，系统会自动对故障进行修复，然后重新启动TK200。如果故障急停的现象发生，会直接导致显示故障代码，故障复位，控制电源重新上电。

　　高压变频技术的特点

　　刮板输送机断链停机在煤矿的综采活动中，刮板机经常会出现吊链、卡链的故障，严重的情况会直接导致链体断裂，极其影响煤矿综采工作的安全。例如，在2013年，在某处煤矿刮板机链条断裂的瞬间，电动机电流的捕捉的电流变化，在断裂时，机尾处的电动机电流明显下降到正常电流水平的70%。因此，可以通过检测电动机的电流分析刮板输送机的断裂情况转差率刮板输送机在正常的运行中会出现个别的煤块卡链等情况，由于工作的可数性，这种堵转的现象是被允许的，但是随着工作时间的增长，会导致断链等危险情况的发生。

　　通过对电动机转速进行分析可以有效的改变这一现象，在刮板输送机发生堵转情况时，电动机的转速会急剧降低，通过检测就可以找出问题的原因，操作人员就要停止刮板输送机的工作，对故障进行清理。远程监控主机1号变频器能够控制两台丛机机器，通过线路RS-483将数据传送至PLC控制器、显示屏、数据上传模块，再通过以太网将数据信息输送至地面交换中心。

　　高压变频器的谐波问题12脉冲晶闸管晶闸管换相产生的高次谐波会对通信系统中的信号造成一定的干扰，6脉冲晶闸管自使用中相较于12脉冲晶闸管的经济成本较低，可以应用在规模较小的变频器系统中，在使用中也要注重对干扰等方面的影响。12脉冲晶闸管是针对大型的高压变频器应用的，能够通过线路中三角形的供电方式，优化脉冲谐波。

　　高压变频器对电动机的影响

　　高压变频器的输出电压具有突然性的上升或者下降的脉冲特点这就会对电动机的接触设备造成电流、电压上电磁干扰。再加之PWM逆变器中会不可避免的产生共模电压，共模电压会和电动机中的寄生电压共同产生轴电压，当电压输送距离较长的时候，会导致电动机发生严重故障。因此，为了抑制在工作中产生的诸多电压与电流对设备工作造成影响的问题，高压变频器在工作时就要利用滤波技术，用过滤波输出，降低谐波含量，从而减少谐波的干扰，不断增加电动机的使用寿命，加强长距离输送电压的安全性。

　　液力耦合软启动与变频驱动的技术对比

　　传统的刮板输送机采用的工作原理是利用液压耦合技术，随着变频驱动技术的不断更新，变频技术在市场的应用越来越广泛，表1针对两种工作原理进行分析。从表中各个方面的技术对比可以看出，变频驱动技术在诸多方面均优于液力耦合软启动，因此，在煤矿领域普及变频驱动技术是十分必要的。

　　结论

　　高压变频技术在刮板输送机上的应用在节约煤矿企业的经济成本，提高刮板输送机在工作中的工作效率上有着积极的作用，对于构建稳定、安全的煤矿开采环境也至关重要。在此过程中，通过将传统的液力耦合软启动与变频驱动的技术进行对比，解决了刮板输送机在工作中的能源消耗问题，能够促进煤矿开采工作朝着更加高效、科学的方向发展、不断提高综采工作的效率。

　　作者：李刚 单位：同煤集团马道头煤业有限责任公司信息中心

　　推荐阅读：《系统管理学报》(双月刊)创刊于1992年，是由上海交通大学主办的综合性学术期刊、管理科学重要期刊。

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