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      井下電機車中變頻技術的應用
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      井下電機車中變頻技術的應用

      • 分類:新聞中心
      • 作者:
      • 來源:早發表網
      • 發布時間:2021-05-22 12:27
      • 訪問量:

      【概要描述】

      井下電機車中變頻技術的應用

      【概要描述】

      • 分類:新聞中心
      • 作者:
      • 來源:早發表網
      • 發布時間:2021-05-22 12:27
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      井下電機車中變頻技術的應用

       

      前言

             電機車是促進開采運輸機械化的牽引電氣設備之一,目前國內井下牽引電動機多為直流電動機,采取串電阻的調速方式。這樣一來,換向器和電刷的存在會加大電動機的易損壞程度,增加了系統的維修量。因此,引入變頻技術,使用交流牽引電動機和變頻調速方式,有利于解決架線式電機車的弊端。
      一、變頻調速控制技術
      隨著電力電子技術的飛速發展,自動化控制技術正經歷著一場新的變革。變頻調速憑借卓越的調速啟動、制動性能,高效率、高功率因數和節電功效,廣泛的適用領域等被公認為發展前途最為廣闊的調速方式。20世紀變壓器的出現使改變電壓成為一件易事,電力行業由此壯大,長期以來固定的交流電頻率得以改變,變頻調速技術的出現極大地提高了頻率的利用效率。為了使變頻調速控制運行正常,需要開環和閉環兩類系統控制。開環負責簡便控制,能夠達到特性較硬、調速范圍較寬和較平滑的效果。當負載對調速精度和轉矩控制要求較低時,轉速開環控制即可滿足,對于要求較高的情況則需使用閉環反饋控制。閉環控制仍然利用速度反饋,而簡單的速度負反饋只在一定程度上確保了調速精度,無法對轉矩進行控制;遇到急劇加速減速時,可能造成電動機系統不穩定,對動態控制的性能欠佳,因而很有必要采用較復雜的反饋控制。
      二、變頻技術在井下電機車中應用的必要性
      (一)直流串勵電動機的缺陷
      當前井下電機廠使用最多的牽引電動機為直流串勵電動機,由于電機車在運輸過程中需要獲得多種運行速度,必須靠司機操控牽引電動機的轉速。直流串勵電動機的機械軟特性是指,轉速n與負載的輕重呈負相關,當電動機的轉動力矩大時,轉速偏低;當轉動力矩減小時,電動機的轉速加快??蛰d的電動機,此時極小的轉動力矩對應極高的轉速,可能會出現“飛車”現象,不僅嚴重惡化了換向條件,而且會損害轉子,甚至發生人身事故??梢?,應對串勵電動機進行最低負載的規定,避免在空載下運行。電機車采用串勵式調速方式時,會形成較大的啟動沖擊,無法順利達到軟啟動。電機車司機的控制器是帶負荷切換裝置,在觸頭形成的沖擊電流較大,容易引起短路而損害觸頭,無形中增加了材料耗費;在調速過程中不易保持平穩,加大了電機車司機操作和檢修的困難,無法完善電路的保護系統,安全性能較低。
      (二)交流電動機的操作優勢
      交流變頻調速技術正在日趨完善,越來越多地受到生產部門的應用。在開采活動中,交流電機與直流電機相比,擁有更高的功率、效率,更低的維護成本,更方便的無電刷和換向器,交流電動機取代直流電動機在井下電機車的地位指日可待,是礦用電機車發展的新趨勢。在井下架線式電機車中推廣變頻調速技術,能夠顯著提高電機車的調速性能,減輕設備磨損,降低備品備件的投資,保證控制力度精準,延長設備使用壽命,為完成井下軌道運輸任務貢獻力量。
      三、變頻調速的有效策略及應用
      (一)交—直—交變頻
      井下架線式電機車應安裝逆變設備,由此可直接獲得電網上的直流電,并轉化成可調控頻率的三相交流電。這樣一來,就可將用戶較多的直流牽引電機車轉變為基礎性的交流電機車,并且在改造戶后,改造者還能利用電源頻率對工作的速度加以控制。
      (二)變頻調速的應用方法
      首先將調速器固定,把換向和調速手柄處的設置調零,并手動關閉交流變頻電機車開關,確保電流暢通。通電后,觀察報警燈是否亮起,而后對準備燈進行觀察,以兩燈同時亮起作為開展其后一系列工作的標志。先轉動換向手柄,調整到工作所需的方向,等待一段時間后,工作燈亮起機器即可開始工作,可將調速手柄調到機器某功能所需速度。由于運載量過大,超載現象時有發生,此時礦用電機形成短路,變頻調速交流電機車的警示燈亮起,正在運行的工作自動停止,工作者可在排除相應隱患之后,通過“復位”實施恢復。
      (三)變頻技術在井下電機車的應用
      三相異步變頻調速電動機具有較高的可靠性,故障率低,鼠籠轉子無換向銅頭和線圈,增加了密閉性,也減少了因潮濕等原因對絕緣性能的損害。同時減少了碳刷的消耗,降低了維修量,運行費用少。在控制器的維護量方面,變頻調速控制器換向調速的構成成分是簧管、電位器等,無觸點,減少了維修量。在電力消耗方面,將架線式交流牽引變頻調速電機車應用到同一牽引電網上,能夠將牽引電網饋電功能作為上坡運行列車電能消耗的補償,大幅提高節電率。在調速性能上,實現了無級調速,調速均勻。最后,交流牽引電動機通過直接轉矩控制,在相同的粘著條件下產生更大的牽引力。
      四、結語
      總之,交流電動機的變頻技術深受工業用戶歡迎,已經成為電動機調速的新方向。特別是在井下架線式電動車中,它的性能具備非常大的使用空間,在更加惡劣、耗電更大的生產環境中,應用和推廣變頻技術將有巨大的實際意義。

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