高压变频器的启动调控方式的优化研究

高压变频器的启动调控方式的优化研究

雍长胜

中国有色（沈阳）冶金机械有限公司辽宁沈阳110000

摘要：近几年，在我国矿山工作不断发展的过程中，高压、大容量设备逐渐应用到其中，这对我国矿山产业的发展和工作效率提升，起到了非常重要的作用。高压变频器在高压容量设备中是非常重要的一项内容，并且逐渐应用到其中。但是，由于高压变频器的价格相对较为昂贵，若选择不当，存在着一定程度上的差异，或者在使用的过程中，对其相关的注意事项没有给予足够的重视，这样对我国矿山工作的发展，是非常不利的。因此，只有根据矿山工作的实际情况，对高压变频器进行科学、合理的选择，并且充分了解高压变频器使用中的注意事项，才能保证高压变频器的使用性能，提升了矿山工作的效率和质量。

关键词：高压变频器；启动；调控

引言

高压变频器具有良好的节能技术，也在一定程度上提升矿山设备的使用寿命和矿山工作的效率。但是，若是想要充分展现高压变频器的优势，选型和使用的注意事项是其中非常重要的两个点。因此，本文就针对高压变频器在矿山工作中使用的型号和注意事项等一些相关内容，进行了简要的分析和阐述，希望对我国矿山产业的发展，提供一定技术支持。

1.高压变频器的选型分析

在进行变频调速的过程中，其实质上是变化电子绕组供电频率值，而且实现电机转速的改变。在变频器装置运行过程中，其能够将电压为380V的市电，利用整流装置而转变成平滑的直流电，再应用GTO或者是IGBT等半导体元件，把直流电转换为能够改变电压以及频率的交流电，再利用正弦脉宽调制装置，确保输出的波形类似与正弦波，并利用转变之后的电流作为电动机的输入电流，这样便能够实现对电机的无极调速目标。目前所使用的变频器装置工作原理基本一样，具体原理图如图1所示。

图1变频器结构原理图

1.1功率选型

（1）高压变频器在功率选型的过程中，可以根据电动机功率值为准，这样高压变频器处于高压变频器高效的运转状态。（2）在高压变频器使用的过程中，由于变频器功率分级与电动机功率分级存在一定程度上的差异，这时变频器的功率应当与电动机的功率处于接近的状态，对较大的功率应当处于忽略的状态。（3）高压变频器若是处于长时间或者频繁的工作状态，变频器可以选择大一级的功率，以此满足各个方面需求。

1.2效率选型

效率是高压变频器型号选择非常重要的一项内容，与高压变频器的节能效果有着紧密的联系，这主要是因为高压变频器在运行的过程中，其自身也会消耗一部分电力能源。因此，在选型的过程中，应当对高压变频器有着一定的要求，一般情况下应当在0.97~0.98之间即可。同时，在选择的过程中，一定要根据矿山工作的实际情况，尽量不使用高-低-高式高压变频器，主要是因为该高压变频器自身会多出一个变频器，这样对其运行的效率就会造成严重的影响。

1.3输出容量和定额输出电流

在高压变频器型号选择的过程中，可以从输出容量和定额输出电流方面展开，其表示的单位为：KVA或者KW。那么，在KW表示的时候，可以从四级标准电机等方面，展开相应的选型工作。但是，在高压变频器选型的过程中，若是利用KVA表示的话，那么就需要进行相应的核算工作。同时，在高压变频器选型的过程中，额定输出电量是在额定电压下变频器为主，主要是可以连续输出相应的电流值。另外，在高压变频器选型的过程中，也应当对其电流值进行一定程度上的核算，要在最大程度上保证电动机的额定电流值并不能超出高压变频器额定电流值，以此在最大程度上保证了高压变频器高效的运行效率。

2.高压变频器应用的优势分析

我国的矿井企业在提升机电控系统问世之后得到了飞速地发展，在近些年的发展中，传统的矿井提升机的问题也逐渐被暴露出来，为矿井企业生产力的发展产生了较大的阻挠。在传统的矿井企业中，提升机的电控系统基本上是采用绕线电机转子串联电阻来进行调速的，但是随着生产需求的提高，转子调速技术已经不能适应当前的发展背景，不能满足多级速度的运行。而且，传统的提升机系统中都是依靠提升机进行恒加速和恒减速的，这样非常容易造成过放和过失的事故，不能做到对机器的有效控制，易引发安全事故，而且在这样的过程中，提升机消耗的电能是非常大的，经济性特点较差。此外，在提升机的工作运行中，控制系统的触点较多，电路之间的联系是比较复杂的，这非常容易引发机械故障等等，这些原因引发了矿井企业生产效率低下的问题。在当前的科学技术背景之下，高压变频技术的提升和应用是一次重大的变革，该技术的投产使得矿山提升机的工作性能和安全性能得到了飞速地提升，不仅仅转子调速发生了质的飞跃而且无极调速也开始应用于具体的实践过程中，大大地减少了电能的消耗，具有较强的经济性特点，为矿井企业的可持续发展打下了坚实的基础。

3.高压变频器电控系统技术分析

3.1高压变频技术

高压变频技术主要是包含了单元串联多电平高压变频技术，该技术的使用能够使得电机的调速功能处于控制的范围内，在高压变频中，电机转子的无极调速也得到了实现，而且在提升机正常运行的过程中，电机转子的正反向制动是不需要对电机的换向装置进行设置的，仅仅需要电网在提供电源的时候将变频器内输入电压的相序即可实现。

3.2矢量控制技术

在物理学原理中，电机的转子磁场中的电机定子中的电流，在移动的过程中一部分是会变成转矩电流的，而另外一部分会变成励磁电流的，励磁电流如果不发生变化那么转矩电流就会得到相应的控制，在整个电控系统中，电机的转速控制是由闭环系统控制的，而在实际工作中，给定转速和实际转速之间的差值则主要是由PID调节生转矩电流在进行判断的，在系统的正常运转过程中，矢量控制能够将IT和IM的电流转变成三项给定电流，这样就可以产生三相的驱动信号，进而实现对电机的转矩进行很好的控制。

3.3功率单元整流

功率单元整流技术主要是通过ICBT元件进行实现的，ICBT负责整个电路的同步整流工作，而线路中的同步整流控制器主要是负责电网输入电压检查的工作，我们可以通过一些技术来得到电网输入电压的相位，然后可以掌控整流逆变开关处的相位和电网电压的相位差，通过来控制电压的相位差进而来控制电功率的运转方向。在控制的过程中，可能会遇到相位逆变超前的现象，那么这个时候功率单元能够将电能的回馈内容返回到电网之中，从而形成良好的控制作用。

4.高压变频器启动调试的注意事项分析

要想将高压变频器的优势得以全面的展现，提升高压变频器工作的效率和质量，就应当对高压变频器使用中的注意事项，进行一定程度上的了解和掌握，根据其注意事项中所规定的内容，展开对高压变频器的使用。在对高压变频器注意事项分析的过程中，可以从几个方面展开：

4.1高压变频器使用工艺

在高压变频器使用的过程中，应当对工艺新参数进行一定程度上的检查，并且可以利用节能性相对较为良好的电机和风机，这样不仅仅可以有效的提升高压变频器的工作效率，也充分的展现了高压变频器的节能效果。但是，在高压变频器使用的过程中，一旦发现性能相对较差的风机，应当进行及时更换，可以对风机和调节叶片角等方面，以此达到预期的效果。另外，在高压变频器使用的过程中，应当对其调速方面给予一定重视，应当注意以下几点：⑴高压变频器内部的风机和水泵的运行速度，应当进行一定的控制，最小的额定速度应当不小于50%。⑵在高压变频器调速的过程中，也应当速度最低额定进行一定程度上的控制，一般情况下应当控制100%~70%。同时，在高压变频器调速的过程中，若是低于40%~50%的话，高压变频器的运行效率有所下降，其下降的速度相对明显，这样对高压变频器在我国矿山的使用是非常不利的。⑶在高压变频器调速范围明确以后，应当对高压变频器的共振传递，给予一定的注意和控制，这样可以在一定程度上保证高压变频器在矿山使用的稳定性。

4.2高压变频器的稳定性

由于矿山工作现场的环境相对较为复杂，其危险系数相对较高，在工作的过程中，若是有一个工作上的疏忽，就会导致重大的安全事故发生。因此，高压变频器在矿山工作使用的过程中，应当对高压变频器自身的保护功能，进行有效的利用，这样可以对变频器在运行中的状态，进行全面的监测，并且针对其故障可以进行一定的自我修复和调整，避免对高压变频造成一定的影响。另外，在高压变频器使用的过程中，仅仅是依靠自身的力量是远远不够，应当对其相应设备进行定期的维护，保证高压变频器中的各个环节和系统，处于稳定、正常的运行状态，以此避免矿山安全事故的发生。

4.3运行频率

运行频率是提升高压变频器运行效率和质量非常重要的一点，也是应当注意的一个问题。因此，在高压变频器使用的过程中，若是启动的频率相对较小的时候，应当对高压变频的最高值进行一定的设定。同时，在设定的过程中，也应当对风机和水泵运行的效率进行相应的控制，要保证各个方面运行的数值控制在可以掌控的范围内，若是一旦超出可以控制的范围，不仅仅影响了矿山工作效率，甚至会导致一些安全事故的发生。由此看来，在高压变频器使用的过程中，只有对各个方面进行良好的控制，这样可以在最大程度上满足了矿山高效的工作效率，这样对矿山工作经济效益的提升，也是非常有利的。

结论

简而言之，文章针对高压变频器选型以及使用中的一些相关内容，进行了简要的分析和阐述，只有对各个方面进行一定程度上的了解和掌控，这样才能在最大程度上保证高压变频器高效的使用效率，起到了节能的效果，保证了矿山工作的安全、稳定等性能，间接的提升了矿山工作经济效益，也为矿山企业的发展提供了重要的技术支持。

参考文献

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