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引言
變頻器通過對(duì)輸出電壓頻率進(jìn)行調(diào)整，使異步交流電實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)整速度的狀態(tài)。以電動(dòng)機(jī)實(shí)際需求為基礎(chǔ)，為其提供所需要的電壓，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、調(diào)整速度的效果。煤礦提升機(jī)工作的環(huán)境比較復(fù)雜與繁重，提升機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性直接影響礦井工作的運(yùn)行。而傳統(tǒng)的提升機(jī)安全性能差，具有不穩(wěn)定性以及效率低的缺陷。將變頻技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)中能有效地提高煤礦井工作的安全性，減少安全事故發(fā)生的概率。
1、變頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，變頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)控制的性能好。變頻的關(guān)鍵是采用被控電機(jī)負(fù)荷以及考慮其實(shí)際的工作狀況進(jìn)行頻率調(diào)整。采用這樣的變頻方式能有效地維持電機(jī)工作，使其工作更加穩(wěn)定與連貫。利用變頻技術(shù)能有效地降低電機(jī)的損失與消耗，使系統(tǒng)保持在一定穩(wěn)定的狀態(tài)。同時(shí)將參數(shù)設(shè)置好，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)無(wú)論在那種運(yùn)行狀態(tài)下都能進(jìn)行精確的控制。變頻器的應(yīng)用能提高系統(tǒng)工作的可靠性，減少工作中發(fā)生的故障，減少機(jī)器維修的次數(shù)[1]。2)系統(tǒng)啟動(dòng)較平穩(wěn)。大多數(shù)煤礦機(jī)器設(shè)備使用時(shí)間長(zhǎng)、電路老化嚴(yán)重以及系統(tǒng)的性能較低，當(dāng)大功率電流通過這些傳統(tǒng)設(shè)備時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的電流，導(dǎo)致原本已經(jīng)老化的線路不堪一擊，不但會(huì)影響其他設(shè)備的工作，還會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大將部分電路燒毀，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。但是，如果在設(shè)備中利用變頻技術(shù)能有效地提升機(jī)器運(yùn)動(dòng)的安全性，避免電路燒毀，在啟動(dòng)設(shè)備時(shí)不會(huì)對(duì)外在環(huán)境機(jī)器的運(yùn)行造成影響。同時(shí)，在啟動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很多的電流電壓，從而有效地降低了對(duì)電路的負(fù)荷。3)功耗低。將變頻技術(shù)應(yīng)用在設(shè)備中，能有效地提高提升機(jī)提升的速度與時(shí)間。提升機(jī)在爬行的過程中會(huì)有一定的損耗，而利用變頻技術(shù)能有效減少其損耗，增加提升機(jī)循環(huán)的速度。調(diào)整變頻器的參數(shù)能減少提升機(jī)所使用的壓力，減少物料流量。在設(shè)備中利用變頻技術(shù)能減少不必要的浪費(fèi)，減少調(diào)速自身的損耗[2]。
2、變頻技術(shù)在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用
煤礦豎井在提升重物的過程中依靠摩擦力提升，所以沒在克服重物做功的情況下，方向保持不變。當(dāng)提升機(jī)向上運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩需要克服轉(zhuǎn)矩的作用，除此之外，還需要考慮摩擦力的額外作用力。通常情況下，將電機(jī)工作作為第一象限。提升機(jī)降低運(yùn)行速度，雖然減速后設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間比較短，但是提升機(jī)在提升過程中仍然呈現(xiàn)著上升的趨勢(shì)。因此，在這一階段，將電機(jī)工作視為第二象限。提升機(jī)與另一個(gè)重車保持相向方向運(yùn)動(dòng)的過程中，提升機(jī)工作的模式會(huì)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)電機(jī)的工作狀態(tài)所處的工作象限會(huì)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變到第三或者第四象限。電機(jī)的運(yùn)動(dòng)階段的差異性會(huì)改變機(jī)器的工作狀態(tài)，更換新的能耗制動(dòng)機(jī)制，能有效地消耗提升機(jī)運(yùn)行中的重力勢(shì)能，同時(shí)利用反饋機(jī)制動(dòng)能使得提升機(jī)的能量損耗降低[3]。對(duì)之前的提升機(jī)轉(zhuǎn)子電子進(jìn)行相應(yīng)的短路處理促使變頻器的安全可靠性提升。當(dāng)提升機(jī)在正常運(yùn)行的工作時(shí)間內(nèi)，需要對(duì)礦機(jī)底部以及礦機(jī)出口處的安全信號(hào)進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)提升機(jī)收到了安全指示后才會(huì)繼續(xù)工作。采用變頻技術(shù)改變提升機(jī)的設(shè)備設(shè)置，與此同時(shí)將提升機(jī)中原來(lái)存有的液壓機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)繼續(xù)保留下來(lái)。使系統(tǒng)之間能夠保持在一個(gè)對(duì)接的狀態(tài)。連續(xù)性是變頻器比較突出的優(yōu)勢(shì)，所以，想要進(jìn)一步提升系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，需要在提升機(jī)系統(tǒng)中添加高精度的測(cè)量?jī)x器設(shè)備。只有增加高精度的儀器設(shè)備才能保證提升機(jī)在工作的過程能按照相應(yīng)的規(guī)定定位。工作前需將提升機(jī)設(shè)置到固定的位置，使提升機(jī)能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，同時(shí)還能對(duì)閉環(huán)反饋?zhàn)龀黾皶r(shí)的處理[4]。
3、變頻技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用效果
將變頻技術(shù)應(yīng)用于煤礦工作中能有效地提升提升系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性，極大地提高了工作的效率，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)在煤礦提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)能有效地減少提升機(jī)發(fā)生安全事故的概率，提升其安全可靠性。傳統(tǒng)的制動(dòng)方式減速時(shí)間比較長(zhǎng)，而利用直流制動(dòng)的方式能有效地避免這一問題，并且特有的抱閘機(jī)制能有效地對(duì)提升機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在不斷地研究與觀察中發(fā)現(xiàn)，與之前的提升機(jī)相比，應(yīng)用變頻技術(shù)的提升機(jī)沒有出現(xiàn)類似超速以及過卷運(yùn)行的事情，能有效地減少人為原因使提升機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)問題的情況。2)提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)，有效地改善了提升機(jī)工作時(shí)的功率因素。傳統(tǒng)提升機(jī)的功率為0.78，與傳統(tǒng)的提升機(jī)功率相比較，采用變頻技術(shù)的提升機(jī)的功率因素提升到0.9以上。這充分表明了在提升系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)能發(fā)揮重要的作用。在減低功耗，提升能源的利用率方面意義重大。3)電機(jī)定子的溫度進(jìn)一步降低。提升機(jī)工作的環(huán)境比較復(fù)雜，在高危環(huán)境工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的溫度。在礦井等一些易爆炸氣體超標(biāo)的環(huán)境下如果不對(duì)其溫度進(jìn)行控制，極容易發(fā)生事故。而在提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)能有效地降低定子的溫度，并且下降的溫度可以達(dá)到21℃以上，這有效減輕了提升機(jī)在高溫狀況下對(duì)機(jī)器的磨損[5]。4)在提升機(jī)中適當(dāng)?shù)厥褂米冾l技術(shù)，能進(jìn)一步改進(jìn)煤礦系統(tǒng)，使其系統(tǒng)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種電力的使用，在利用電力牽引的同時(shí)利用電力制動(dòng)作用。提升機(jī)在正常運(yùn)作的情況下，機(jī)械閘是不能發(fā)生作用，但是當(dāng)提升機(jī)在即將停止運(yùn)動(dòng)的情況下，機(jī)械閘又會(huì)重新作用。這種機(jī)制能有效地避免鋼繩打滑，減少安全事故的發(fā)生概率。
4、結(jié)語(yǔ)
用于變頻技術(shù)使提升機(jī)具有調(diào)速性能好、啟動(dòng)平穩(wěn)以及功耗低等優(yōu)勢(shì)，能有效地提升煤礦工作的安全性與穩(wěn)定性，減少安全事故的發(fā)生率。因此，相關(guān)研究部門要加強(qiáng)對(duì)變頻技術(shù)的深入研究與探討，進(jìn)一步優(yōu)化其性能，拓展變頻技術(shù)的應(yīng)用范圍。
