山东省邹城市太平镇横河村横河煤矿山东邹城273500
摘要：煤矿升级是煤炭生产的重要组成部分。然而，由于煤矿生产的特殊环境和安全要求，变频器在煤矿中的应用起步较晚。随着我国市场经济的深入发展，煤矿的生产，消费和效率的提高已被提到一个重要的位置，设备的节能改造势在必行。变频调速也已应用于煤矿固定机械，起重运输和采煤机等，取得了良好的效果。
关键词：变频调速；运输系统；应用
引言：根据煤矿生产的特殊环境和安全要求，变频器在煤矿中的应用起步较晚。由于煤矿增加产量，降低消耗，提高效率已被提到重要位置，设备节能改造势在必行。防爆本安变频器在煤矿上下机电操作设备中的应用，特别是煤矿井下带式输送系统的应用，也取得了良好的效果。
1煤矿运输机的特性
对输送机运输系统的研究表明，运输负荷特性是恒速负荷。当输送机工作时，系统的速度在不同的低速扭矩下几乎不变。在煤矿的整个生产过程中，特别是在煤矿中，在正常的材料运输下，运输机的均匀性是恒定的，但是负载阻力导致在一定范围内的扭矩变化。此外，传送带的速度在整个生产过程中几乎相同。从操作的角度来看，传输模式是零功率，功率或接近零功率，负功率。运输的长度是几公里到几十米甚至几十公里。此外，低速驱动系统还应具备其功能方面的经验。冬季还有长期低速运行。因此，输送机系统是一个非常复杂的系统，变频驱动系统，尤其是矢量控制系统，具有良好的高速性能和低长期运行速度反馈可以以预定速度给出。通过电流监测和控制自动调节扭矩，甚至可以根据实际需要引入张力测量和控制过程，使整个运输系统更加稳定可靠。
2变频调速的发展及原理
输送机系统是一个复杂的机械和电气系统，重型高速，并且在过渡过程中，制动器，运输和传送带将具有大的动态张力，这可能导致全部或部分带滑动，产生强大的传动带。表面和驱动辊垫磨损和发热，使皮带和辊子之间的粘附系数降低，甚至难以启动和运行。在张力下移动的传送带降低了安全系数，增加了负载张紧装置，增加了额外的位移，并且具有很大的冲击力，甚至造成很大的机械损坏。
2.1变频调速的发展概述。矿井提升是矿山生产的关键。因此，无论哪种起重机，电驱动的要求都很高，因为电驱动系统的性能和可靠性直接关系到矿山生产的效率和正常进展。
目前，我国矿井提升机电驱动系统主要包括：大型矿井提升机，主要采用直流驱动系统，有直流发电机系统和晶闸管转换器-直流电动机系统；两种系统都存在直流电机的固有缺点，例如效率低和维护工作量大。对于中小型提升机，经常使用交流电驱动系统，如交流绕组电机，电机转子开关电阻速度控制。虽然电驱动系统很简单，但它是步进式调速。性能差，效率低，电动机转子电阻消耗大量电能，可靠性也差。
变频调速技术在矿井提升机上的应用是矿井提升机电力传动系统的发展方向。中国有几台采用交-交变频调速系统的大型矿用提升机，取得了良好的效果，但缺点是功率因数低，谐波大，谐波和功率因数补偿装置。随着变频调速技术的发展，交-直-交电压型频率控制技术已开始应用于矿井提升机。
2.2原理。大功率变频装置可以用设定的参数反转工频三相交流电，使输出为相应设定频率的交流电。变频器输出频率的变化将导致电动机的输出速度发生变化，两者之间的关系近似为线性。通过这种方式，它在速度调节中发挥作用。在电路系统中，为了保证正常的运行安全，设备必须可靠接地。因此，逆变器的接地端也应可靠接地。在主电路中，用于连接制动单元和制动电阻的端子用于在提升机在垂直方向上运行时防止工件驱动电机，并且产生大的再生电动势，即泵送电压太高。出现逆变器损坏现象。添加外部制动电阻或外部制动单元会消耗部分能量并提高逆变器的工作能力。根据变频调速原理，频率设定电路连接变频器的控制输入回路，PLC输出的模拟量，即电压或电流信号用于控制输出变频器的频率。此时的逆变器输出频率与设定电压或电流输入成比例。为了监控变频器的运行状态并及时发现异常，将变频器的异常信号输出到PLC的输入模块，作为变频器的事故报警信号。
2.3变频调速的优势。众所周知，变频调速有很多优点，以下是变频调速的优点总结。主要包括以下几点：一是具有无级平稳加减速功能，确保运输系统安全稳定。第二，节省电力损失。第三，起动电流低，不会对运输系统造成任何影响，从而获得显着的节点效应。此外，启动后，无需串联电阻，从而大大降低了启动能耗的消耗。四是运输系统具有多重保护功能，运行安全稳定性较高。
3变频调速干扰因素及抗干扰对策
3.1干扰因素。
（1）外部电网干扰。在电网中，逆变器产生的谐波干扰受到逆变器逆变器电源的干扰。此外，在电网中，存在许多产生谐波源的装置，例如电流装置，照明装置等。上述负载可能导致电网电压或电流的波形失真，并且还会对电网中的其他电气设备造成干扰损坏，如果不及时处理这种情况，电网噪声将通过电网电源干扰变频器。
（2）变频器对外部的干扰。逆变器产生的整流桥向电网提供非线性负载，产生的谐波将对电网中的其他设备造成谐波干扰。此外，大多数逆变器逆变器使用PWM技术，但当它们处于开关状态并执行高速切换时，会发出耦合噪声。因此，变频器是相对于运输系统中的设备的电磁干扰源。
3.2抗干扰对策。
（1）屏蔽干扰源。屏蔽干扰源是一种非常有效的抗干扰措施。一般来说，逆变器本身通过铁壳屏蔽其他电磁干扰效应；输出线尽可能用钢管屏蔽，特别是当变频器受外部信号控制时，信号线的长度尽可能短。有些同时，最好使用双芯屏蔽，然后与主电路线等分开，并且不能放在同一线路插槽中。但是，为了进一步提高屏蔽效果，屏蔽层应在施工期间与地面连接。
（2）应用电抗器。通常，低频谐波分量占逆变器输入电流的较高比例。对于低频谐波分量，除了影响电网中其他设备的运行外，无功功率消耗也增加，导致线路功率因数显着降低。因此，通过分析，我们可以看到在电网中串联连接的电抗器可以更好地抑制谐波电流的产生。
（3）接地方式选择要正确。正确的接地不仅可以确保电网抑制外部干扰，还可以减少设备本身对外界的干扰。然而，实际上，由于系统中性线和地线的分离不明确，再加上屏蔽地线与控制系统主电路线的混乱，系统运行的安全性和稳定性大大降低。对于逆变器，确保主电路段可以正确接地是减少逆变器干扰的有效手段，因此，在实践中，应该给予该应用足够的重视。
4变频调速在煤矿提升运输系统的运行效果分析
传统的升降电控系统采用PLC和变频器的组合方案进行重选，节省了大量继电器，接触器和调速电阻，降低了故障发生率，节约了能源。此外，系统采用PLC软件编程实现主要的S形速度设定和手术台的辅助速度。它可以实现自动和手动调速，灵活易操作。系统增加了同步开关，提高了控制精度。通过MATLAB仿真实验，可以分析系统具有良好的动静态响应特性，负载能力和抗干扰能力，可以满足矿山生产的实际需要。目前，变频调速技术已广泛应用于辽宁铁法能源有限公司各矿山的提升机，带式输送机和无级绳绞车，运行效果良好，取得了可观的经济效益。
结束语
总之，变频调速技术改造后的传统煤矿运输电控系统具有设备体积小，调速范围大，调速速度快，调速无级调速，高效率和高功率等优点因素，具有明显的节能效果。它还可以创造巨大的经济和社会效益。实践证明，它不仅具有较高的性价比，而且大大提高了带式输送机的可靠性，减少了机械系统的损失，减少了运输系统的维护，节能效果明显，值得在煤矿推广应用。
参考文献：
[1]刘朋昊.变频调速技术在起重机上的应用[J].中小企业管理与科技，2009，（9）.
[2]魏全浩.变频调速技术在起重机起升机构上的应用[J].电工技术，2004，