一、前言

    龍煤集團(tuán)雙鴨山分公司集賢煤礦是一家從事煤炭開采多年的老礦，目前年產(chÇŽn)優(yōu)質(zhì)煤炭200萬噸。該煤礦的 ä¸»äº•æå‡æ©Ÿ(jÄ«)為雙筒式礦井提升機(jÄ«)，滾筒直徑為3.5米，提煤容器為箕斗，提媒工藝如下示意圖：

     è©²é‡‡ç…¤æå‡ç³»çµ±(tÇ’ng)為目前中小煤礦普遍采用，采用箕斗作為提升容器，一個(gè)箕斗在井底煤倉(cāng)自動(dòng)裝載后，被提升到地面卸載；另一箕斗由地面下降到井下煤倉(cāng)處裝煤。

      箕斗通過機(jÄ«)房的雙滾筒帶動(dòng)，機(jÄ«)房雙滾筒采用兩臺(tái)800千瓦電機(jÄ«)通過減速機(jÄ«)æ‹–å‹•(dòng)，電機(jÄ«)的調(diào)速方式采用傳統(tÇ’ng)的串電阻調(diào)速方式，該調(diào)速方式屬于落后技術(shù)，存在以下缺點(diÇŽn)：

     （1）大量的電能消耗在轉(zhuÇŽn)差電阻上，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，同時(shí)電阻器的安裝需要占用很大的空間。
　　（2）控制系統(tǒng)復(fù)雜，導(dǎo)致系統(tǒng)的故障率高，接觸器、電阻器、繞線電機(jī)碳刷容易損壞，維護(hù)工作量很大，直接影響了生產(chǎn)效率。
　　（3）低速和爬行階段需要依靠制動(dòng)閘皮摩擦滾筒實(shí)現(xiàn)速度控制，特別是在負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)恒減速控制，導(dǎo)致調(diào)速不連續(xù)、速度控制性能較差。
　   （4）啟動(dòng)和換檔沖擊電流大，造成了很大的機(jÄ«)械沖擊，導(dÇŽo)致電機(jÄ«)的使用壽命大大降低。
　　（5）自動(dòng)化程度不高，增加了開采成本，影響了產(chǎn)量。
　　（6）低電壓和低速段的啟動(dòng)力矩小，帶負(fù)載能力差，無法實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩提升。

      目前，變頻器調(diào)速系統(tÇ’ng)作為當(dāng)前最先進(jìn)的交流電機(jÄ«)調(diào)速系統(tÇ’ng)，越來越多的應(yÄ«ng)用于各種交流電機(jÄ«)æ‹–å‹•(dòng)å ´(chÇŽng)合，作為礦井提升機(jÄ«)這種特殊行業(yè)、特殊負(fù)載，應(yÄ«ng)用的案例還比較少，尤其是針對(duì)高壓變頻調(diào)速系統(tÇ’ng)，雙鴨山新立礦標(biāo)新立異，敢于創(chuàng)新，通過多加比對(duì)，考察，決定采用北京利德華福電器技術(shù)有限公司生產(chÇŽn)的能量回饋型高性能矢量控制變頻器對(duì)原系統(tÇ’ng)進(jìn)行改造。

一、能量回饋型高性能高壓變頻器系統(tǒng)簡(jiǎn)要介紹

      北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chÇŽn)的能量回饋型高壓變頻器屬于高性能具備矢量控制功能的新一代變頻器，廣泛應(yÄ«ng)用于礦井提升機(jÄ«)、需要快速制動(dòng)的風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)以及大型軋鋼機(jÄ«)è² (fù)載上，其基本組成為：激磁涌流抑制柜、變壓器柜、功率柜及控制柜。設(shè)備原理如上圖，現(xiàn)ç°¡(jiÇŽn)要說明：

     1） æ¶ŒæµæŠ‘制：變壓器在受電瞬間，會(huì)產(chÇŽn)生激磁涌流，該數(shù)值在正常額定電流的6到8倍左右，在電網(wÇŽng)容量較小的情況下，可能引起電網(wÇŽng)急劇負(fù)向波動(dòng)，影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。為了解決該問題，北京利德華福針對(duì)該場(chÇŽng)合運(yùn)行的變頻器加裝了激磁涌流抑制柜，其主要組成部分為高壓電阻及真空接觸器，二者并聯(lián)。當(dāng)變頻器受高壓電瞬間，高壓電阻串入變壓器輸入回路，通過電阻的限流作用降低激磁涌流，減小電網(wÇŽng)çš„è² (fù)向波動(dòng)。延時(shí)兩秒鐘后，受變頻器控制系統(tÇ’ng)控制，并接在高壓電阻的真空接觸器自動(dòng)吸合，切除高壓電阻，變頻器投入正常運(yùn)行。

      2） è®Šå£“器：該變壓器為移相變壓器。移相變壓器給每個(gè)功率模塊供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組，根據(jù)電壓等級(jí)和模塊串聯(lián)ç´š(jí)數(shù)，一般由24、30、42、48脈沖系列等構(gòu)成多級(jí)相疊加的整流方式，可以大大改善網(wÇŽng)側(cè)的電流波形（網(wÇŽng)側(cè)電壓電流諧波指標(biāo)滿足IEEE519-1992å’ŒGB/T14549-93的要求）。使其負(fù)載下的網(wÇŽng)側(cè)功率因數(shù)接近1。由于變壓器副邊繞組的獨(dú)立性，使每個(gè)功率單元的主回路相對(duì)獨(dú)立，類似常規(guÄ«)低壓變頻器，便于采用現(xiàn)有的成熟技術(shù)。

      3） åŠŸçŽ‡æ¨¡å¡Šï¼šåŠŸçŽ‡æ¨¡å¡Šæ˜¯è®Šé »å™¨ä¸­é‡è¦çš„組成部分，變頻器輸出側(cè)由每個(gè)單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機(jÄ«)供電，通過對(duì)每個(gè)單元的PWM波形進(jìn)行重組，可得到階梯正弦PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，對(duì)電纜和電機(jÄ«)的絕緣無損壞，無須輸出濾波器，就可以延長(zhÇŽng)輸出電纜長(zhÇŽng)度，可直接用于普通電機(jÄ«)。同時(shí)，電機(jÄ«)的諧波損耗大大減少，消除負(fù)載機(jÄ«)械軸承和葉片的振動(dòng)。對(duì)于能量回饋?zhàn)冾l器的功率模塊，其結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，功率單元的輸入部分不再是整流二極管，而是可控的開關(guān)器件（IGBT），并在每個(gè)功率模塊中加裝電流檢測(cè)裝置，通過對(duì)輸入部分IGBT的控制，實(shí)現(xiàn)電流的雙向流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)變頻器的四象限運(yùn)行功能。當(dāng)某一個(gè)功率模塊出現(xiàn)故障時(shí)，通過控制使輸出端子短路，可將此單元旁路退出系統(tÇ’ng)，變頻器可降額機(jÄ«)械運(yùn)行；由此可避免很多場(chÇŽng)合下停機(jÄ«)造成的損失。

      需要說明的是，上述所有功能的實(shí)現(xiàn)，均由變頻器的大腦——主控系統(tÇ’ng)來實(shí)現(xiàn)，北京利德華福變頻器的主控系統(tÇ’ng)大體由高速單片機(jÄ«)處理器、人機(jÄ«)界面、PLC組成。單片機(jÄ«)處理器利用公司具有自主知識(shí)產(chÇŽn)權(quán)的先進(jìn)矢量控制技術(shù)，通過光纖通訊的方式對(duì)每個(gè)功率單元進(jìn)è¡ŒPWM控制。人機(jÄ«)操作界面解決高壓變頻調(diào)速系統(tÇ’ng)本身和用戶現(xiàn)å ´(chÇŽng)接口的問題，提供友好的全中文監(jiān)控界面，使用方便、快捷，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuÇŽn)程監(jiān)控和網(wÇŽng)絡(luò)化控制。內(nèi)ç½®PLC則用于柜體內(nèi)é–‹é—œ(guān)信號(hào)的邏輯處理，可以和用戶現(xiàn)å ´(chÇŽng)靈活接口，滿足用戶的特殊需要。    

三、改造方案

改造方案如下圖：

     åŽŸæœ‰çš„串電阻調(diào)速方式繼續(xù)保留，通過切換開關(guān)將高壓變頻器融入到原系統(tÇ’ng)，保證兩個(gè)系統(tÇ’ng)操作的相對(duì)獨(dú)立性。當(dāng)變頻器投入運(yùn)行時(shí)，閉合QS3、QS4，通過轉(zhuÇŽn)子切換柜將繞線式異步電動(dòng)æ©Ÿ(jÄ«)轉(zhuÇŽn)子短接，則變頻器投入礦井提升機(jÄ«)系統(tÇ’ng)，變頻器接受主控臺(tái)指令正、反轉(zhuÇŽn)及調(diào)速指令，驅(qÅ«)å‹•(dòng)雙電機(jÄ«)同步調(diào)速正反轉(zhuÇŽn)運(yùn)行；當(dāng)原有串電阻調(diào)速系統(tÇ’ng)投入運(yùn)行時(shí)，QS5、QS6 é–‰åˆï¼Œé€šéŽè½‰(zhuÇŽn)子切換柜將原有電阻串入繞線式異步電動(dòng)æ©Ÿ(jÄ«)轉(zhuÇŽn)子回路，通過切換柜的變向及串入轉(zhuÇŽn)子電阻的逐級(jí)切換，達(dá)到變向及調(diào)速的目的。上圖中的QS3、QS4、QS5、QS6 ç­‰éš”離開關(guān)相互之間保持機(jÄ«)械互鎖，且開關(guān)狀態(tài)全部納入主控臺(tái)操作系統(tÇ’ng)，這樣，高壓變頻調(diào)速系統(tÇ’ng)可以和原系統(tÇ’ng)互為備用，增加礦井提升機(jÄ«)運(yùn)行的可靠性。變頻器本體部分說明如下：

      1）高壓變頻器采用單元串聯(lián)多電平拓補(bÇ”)結(jié)構(gòu)，輸入諧波小，功率因數(shù)高；

      2）高壓變頻器為可以四象限運(yùn)行的能量回饋型變頻器，采用最先進(jìn)的矢量控制技術(shù)，加速時(shí)可以實(shí)現(xiàn)最大的轉(zhuÇŽn)矩輸出，加速時(shí)間縮小至最短，而減速時(shí)，可以控制電機(jÄ«)在四象限運(yùn)行，輸出制動(dòng)轉(zhuÇŽn)矩，減速時(shí)間縮至最短，同時(shí)，將勢(shì)能轉(zhuÇŽn)化為電能，回饋至電網(wÇŽng)，從而達(dá)到節(jié)能的目的；

      3）考慮到礦用電網(wÇŽng)容量較小，變頻器配備激磁涌流柜，在變頻器送電初期，將激磁涌流抑制電阻投入主回路，延時(shí)兩秒后，通過自動(dòng)切換回路，切除激磁涌流抑制電阻，通過此種技術(shù)方案，降低變壓器激磁涌流，保證變頻器瞬間投入時(shí)不對(duì)電網(wÇŽng)造成電壓波動(dòng)ï¼›

      4）單臺(tái)變頻器直接拖動(dòng)兩臺(tái)電機(jÄ«)，簡(jiÇŽn)化控制手段，降低故障風(fÄ“ng)險(xiÇŽn)。

四、變頻器在礦井提升機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

      圖中為雙鴨山集賢煤礦立井雙箕斗提升系統(tÇ’ng)主要組成部分，系統(tÇ’ng)中包括：電機(jÄ«)、高壓變頻器、主控臺(tái)、液壓站、潤(rùn)滑站、高壓開關(guān)柜、減速機(jÄ«)、聯(lián)軸器、雙滾筒、箕斗、天輪及原串電阻調(diào)速系統(tÇ’ng)，因本文主要講述高壓變頻器在礦井提升機(jÄ«)系統(tÇ’ng)中的應(yÄ«ng)用，關(guān)于串電阻調(diào)速系統(tÇ’ng)則在本文中不再詳述。

     åœ–中，高壓變頻器作為動(dòng)力調(diào)速裝置，在整個(gè)提升系統(tÇ’ng)中起著舉足輕重的作用，下面則對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說明。

      變頻器通過高壓開關(guān)柜受高壓電，并且通過變頻器控制系統(tÇ’ng)檢測(cè)高壓電的相序，電壓等一系列參數(shù)，如果參數(shù)超出變頻器正常范圍，則利用變頻器自身的保護(hù)功能對(duì)變頻器實(shí)施保護(hù)，為了降低變壓器初期受電的激磁電流，避免受電時(shí)電網(wÇŽng)波動(dòng)對(duì)其他運(yùn)行設(shè)備的影響，該變頻器配備了激磁涌流抑制柜，降低激磁電流，降低電網(wÇŽng)波動(dòng)的幅度。

     è®Šé »å™¨èˆ‡ä¸»æŽ§è‡º(tái)的接口主要如下：

      變頻器接受主控臺(tái)的正轉(zhuÇŽn)、反轉(zhuÇŽn)、急停以及轉(zhuÇŽn)速給定等指令，變頻器反饋給主控臺(tái)的信號(hào)有：待機(jÄ«)、運(yùn)行、輕故障、重故障、旁路故障、輸出轉(zhuÇŽn)速及輸出電流等。

      變頻器受高壓電后，主控臺(tái)通過檢測(cè)電機(jÄ«)çš„å¾…æ©Ÿ(jÄ«)信號(hào)，判斷變頻器已經(jÄ«ng)可以運(yùn)行，主控臺(tái)在自動(dòng)模式下，通過控制變頻器，實(shí)現(xiàn)礦井提升機(jÄ«)運(yùn)行的5段速度曲線，即啟動(dòng)加速段、勻速段、一次減速段、勻速爬行段和二次減速制動(dòng)段，下面一一說明。 

       1） å•Ÿå‹•(dòng)加速段：主控臺(tái)接受井下操作人員的打點(diÇŽn)命令，對(duì)變頻器輸出正轉(zhuÇŽn)或反轉(zhuÇŽn)命令，變頻器按照預(yù)先設(shè)定的加速時(shí)間運(yùn)行至最低頻率，將運(yùn)行信號(hào)反饋給主控臺(tái)，此時(shí)作用于雙滾筒上的抱閘系統(tÇ’ng)處于抱閘狀態(tài)，滾筒靜止，拖動(dòng)滾筒的電機(jÄ«)處于堵轉(zhuÇŽn)狀態(tài)。主控臺(tái)接收到變頻器運(yùn)行信號(hào)后，判斷變頻器輸出電流，當(dāng)檢測(cè)電流達(dá)到電機(jÄ«)額定電流后（雙電機(jÄ«)系統(tÇ’ng)，額定電流為單電機(jÄ«)額定電流的二倍），證明電機(jÄ«)已經(jÄ«ng)獲得了足夠的勵(lì)磁轉(zhuÇŽn)矩，因液壓站液壓閥的機(jÄ«)械特性有時(shí)會(huì)發(fā)生微小變化，為了避免溜車現(xiàn)象的發(fā)生，主控臺(tái)在此稍做了延時(shí)，一秒鐘后主控臺(tái)é©…(qÅ«)å‹•(dòng)液壓站液壓閥，液壓閥再驅(qÅ«)å‹•(dòng)滾筒抱閘系統(tÇ’ng)，松開抱閘系統(tÇ’ng)，電機(jÄ«)堵轉(zhuÇŽn)結(jié)束，開始旋轉(zhuÇŽn)，通過減速機(jÄ«)，滾筒開始運(yùn)行，從而通過鋼繩拖動(dòng)兩只箕斗上下運(yùn)行。變頻器接受主控臺(tái)轉(zhuÇŽn)速給定信號(hào)，逐步提高運(yùn)行頻率，按照預(yù)先設(shè)定的加速時(shí)間逐步提高運(yùn)行頻率，滾筒轉(zhuÇŽn)速逐步提高；

      2 ï¼‰å‹»é€Ÿæ®µï¼šç•¶(dāng)轉(zhuÇŽn)速給定指令提高至50赫茲，變頻器運(yùn)行至50赫茲時(shí)，進(jìn)入勻速段，此階段，變頻器維持最大輸出，滾筒運(yùn)行至最高速度，拖動(dòng)箕斗在最高速度下運(yùn)行；

      3 ï¼‰ä¸€æ¬¡æ¸›é€Ÿæ®µï¼šä¸»æŽ§è‡º(tái)通過立井系統(tÇ’ng)的位置傳感器接收箕斗運(yùn)行位置信號(hào)，當(dāng)?shù)ç«­_(dá)一次減速區(qÅ«)間的時(shí)候，主控臺(tái)按照預(yù)先設(shè)定的程序減小轉(zhuÇŽn)速給定指令數(shù)值，變頻器接收到新的轉(zhuÇŽn)速給定數(shù)值后，執(zhí)行，開始降低運(yùn)行頻率，拖動(dòng)電機(jÄ«)及滾筒減速運(yùn)行。此時(shí)因箕斗之前還處于高速運(yùn)行，突然降速后，由于慣性作用，電機(jÄ«)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，開始向變頻器注入能量，變頻器則利用自身的能量回饋功能，將此部分能量通過逆變回饋至電網(wÇŽng)，同時(shí)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的降速曲線，對(duì)電機(jÄ«)實(shí)施反作用力，達(dá)到快速降速的目的；

     4 ï¼‰ å‹»é€Ÿçˆ¬è¡Œæ®µï¼šä¸»æŽ§è‡º(tái)通過箕斗的位置傳感信號(hào)，通過預(yù)設(shè)數(shù)值，給定變頻器低轉(zhuÇŽn)速數(shù)值，變頻器在此轉(zhuÇŽn)速信號(hào)下維持低頻率輸出不變，箕斗低速運(yùn)行，進(jìn)入勻速爬行段；

      5） äºŒæ¬¡æ¸›é€Ÿåˆ¶å‹•(dòng)段：主控臺(tái)通過箕斗的位置傳感信號(hào)，判斷箕斗即將進(jìn)入預(yù)定停斗位置后，給變頻器更低轉(zhuÇŽn)速信號(hào)，變頻器運(yùn)行至最低頻率，當(dāng)箕斗即將到達(dá)預(yù)定位置后，主控臺(tái)發(fā)出急停指令，變頻器停止驅(qÅ«)å‹•(dòng)電機(jÄ«)，同時(shí)控制液壓站，關(guān)斷液壓閥，從而驅(qÅ«)å‹•(dòng)滾筒抱閘系統(tÇ’ng)，經(jÄ«ng)過二級(jí)制動(dòng)，抱閘系統(tÇ’ng)抱死，滾筒靜止，箕斗停運(yùn)，執(zhí)行卸煤及裝載流程。需要說明的是，當(dāng)主控臺(tái)發(fā)急停指令的時(shí)候，變頻器通過自身編程延時(shí)0.5秒停止頻率輸出，此種技術(shù)手段是為了保證在滾筒抱閘系統(tÇ’ng)已經(jÄ«ng)起作用的時(shí)候，變頻器仍有短時(shí)間力矩輸出，防止抱閘系統(tÇ’ng)抱閘瞬間變頻器力矩輸出為零，引起溜車現(xiàn)象，經(jÄ«ng)現(xiàn)å ´(chÇŽng)反復(fù)運(yùn)行，證明了該方案的可行性。

      當(dāng)然，在變頻器運(yùn)行的各個(gè)階段，主控臺(tái)通過軸編碼器，分別監(jiān)測(cè)電機(jÄ«)、滾筒的轉(zhuÇŽn)速，除了顯示箕斗運(yùn)行速度、實(shí)時(shí)深度等數(shù)值，還通過多個(gè)速度監(jiān)測(cè)結(jié)果綜合判斷系統(tÇ’ng)運(yùn)行是否正常，另外，通過立井位置傳感器、繩索、潤(rùn)滑站、液壓站、電機(jÄ«)過熱保護(hù)器等系列參數(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井提升機(jÄ«)系統(tÇ’ng)的上過卷、下過卷、松繩、潤(rùn)滑油油壓過低或過高（潤(rùn)滑站主要是給減速機(jÄ«)潤(rùn)滑）、液壓站油壓過高或過低、電機(jÄ«)過載、絞車過速等一系列保護(hù)功能。

      變頻器的加減速時(shí)間設(shè)置很重要，其設(shè)置根本原則有兩個(gè)方面，第一，盡可能利用變頻器自身的快速響應(yÄ«ng)功能，加減速時(shí)間盡量短，提高箕斗的運(yùn)行速度，提高生產(chÇŽn)效率；第二，最大加速度不允許超過國(guó)家安標(biāo)，防止安全事故，基于以上兩點(diÇŽn)考慮，實(shí)際應(yÄ«ng)用中，變頻器從0至50赫茲的加速時(shí)間設(shè)置為12秒，從50赫茲至0赫茲的減速時(shí)間設(shè)置為9.7秒，經(jÄ«ng)現(xiàn)å ´(chÇŽng)實(shí)際運(yùn)行，完全滿足現(xiàn)å ´(chÇŽng)運(yùn)行要求。

      變頻器運(yùn)行中，不但自身具備完善的各項(xiàng)保護(hù)功能，還可以利用接口電路實(shí)時(shí)將故障信息傳送給主控臺(tái)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖保護(hù)，最大限度地保證礦井提升機(jÄ«)系統(tÇ’ng)的安全運(yùn)行。

      下面是一組現(xiàn)å ´(chÇŽng)主要設(shè)備實(shí)圖，今展示出來，提高感性認(rèn)è­˜(shí)。

能量回饋高性能高壓變頻器調(diào)速系統(tǒng)

主控臺(tái)

雙電機(jī)

液壓站

  é›™æ»¾ç­’

 å¤©è¼ª

五、變頻器在實(shí)際中應(yīng)用遇到的問題及解決辦法

       實(shí)際調(diào)試過程中，曾經(jÄ«ng)遇到如下問題：每次主控臺(tái)給變頻器正轉(zhuÇŽn)或反轉(zhuÇŽn)指令，變頻器開始啟動(dòng)，在抱閘系統(tÇ’ng)松開之前，提升機(jÄ«)系統(tÇ’ng)減速機(jÄ«)部分都會(huì)發(fā)生“咣、咣”兩聲比較大的聲響，很明顯，不但產(chÇŽn)生噪音，而且對(duì)減速機(jÄ«)çš„æ©Ÿ(jÄ«)械部分也是一種損害。仔細(xì)分析問題，最后把目光定在了電機(jÄ«)與減速機(jÄ«)之間的聯(lián)軸器上，實(shí)物圖如下：

      蛇形彈簧聯(lián)軸器屬于一種結(jié)構(gòu)先進(jìn)的金屬?gòu)椥宰儎偠嚷?lián)軸器，它靠蛇簧嵌入兩半聯(lián)軸節(jié)的齒槽內(nèi)來傳遞扭矩，主要由兩個(gè)半聯(lián)軸節(jié)，兩個(gè)半外罩，兩個(gè)密封圈及蛇形彈簧片組成。聯(lián)軸器以蛇形彈簧片嵌入兩個(gè)半聯(lián)軸節(jié)的齒槽內(nèi)，來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸的鏈接。運(yùn)轉(zhuÇŽn)時(shí)，是靠主動(dòng)端齒面 å°(duì)蛇簧的軸向作用力帶動(dòng)從動(dòng)端，來傳遞扭矩，如此在很大程度上避免了共振現(xiàn)象發(fā)生，且簧片在傳遞扭矩時(shí)所產(chÇŽn)生的彈性變量，使機(jÄ«)械系統(tÇ’ng)能獲得較好的減震效果，其平均減震率達(dá)36%以上。蛇形彈簧片采用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼制造經(jÄ«ng)過嚴(yán)格的加工，處理具有良好的機(jÄ«)械性能，使聯(lián)軸器的壽命比非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器大為延長(zhÇŽng)。

       問題就是出在蛇形彈簧聯(lián)軸器上。因變頻器為了滿足現(xiàn)å ´(chÇŽng)快速啟動(dòng)的要求，設(shè)置了轉(zhuÇŽn)矩提升功能，加大啟動(dòng)轉(zhuÇŽn)矩,加速時(shí)間又很小( å¾ž0到50赫茲之間僅為12秒) ï¼Œé€™æ¨£ä¸€ä¾†,當(dāng)變頻器啟動(dòng)，電機(jÄ«)很快得到足夠的勵(lì)磁轉(zhuÇŽn)矩，電機(jÄ«)堵轉(zhuÇŽn)，電機(jÄ«)急速運(yùn)行至變頻器最低頻率。此時(shí)，電機(jÄ«)轉(zhuÇŽn)矩較大，通過聯(lián)軸器直接驅(qÅ«)å‹•(dòng)減速機(jÄ«)，減速機(jÄ«)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間是有間隙的，因此時(shí)抱閘系統(tÇ’ng)處于抱閘狀態(tài)，滾筒還處于靜止?fàn)é¡ŸB(tài)，則減速機(jÄ«)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸齒輪間迅速發(fā)生碰撞，發(fā)生“咣”一聲響，然而，變頻器在低轉(zhuÇŽn)速下，其輸出轉(zhuÇŽn)矩很顯然無法和工頻輸出時(shí)相比，這樣，當(dāng)減速機(jÄ«)主動(dòng)軸齒輪與從動(dòng)軸齒輪之間發(fā)生第一次碰撞后，因蛇形彈簧聯(lián)軸器的彈性作用，瞬間產(chÇŽn)生反作用力矩，彈性越大，反作用力矩越強(qiáng)，而變頻器此時(shí)輸出的轉(zhuÇŽn)矩則很難持續(xù)抗衡該反轉(zhuÇŽn)矩，于是，蛇形彈簧聯(lián)軸器帶動(dòng)電機(jÄ«)瞬間反轉(zhuÇŽn)，主動(dòng)軸齒輪與從動(dòng)軸齒輪之間又一次發(fā)生碰撞，又發(fā)生一次“咣”的聲響，直至再次驅(qÅ«)å‹•(dòng)從動(dòng)軸時(shí)，此時(shí)滾筒抱閘系統(tÇ’ng)已經(jÄ«ng)松開，電機(jÄ«)開始正常運(yùn)行，則再無該機(jÄ«)械聲響。下一次，提升機(jÄ«)從靜止?fàn)é¡ŸB(tài)到運(yùn)行狀態(tài)，則現(xiàn)象依舊。

       基于以上分析，最后，我們利用變頻器先進(jìn)的設(shè)置功能，在變頻器加速時(shí)間上作了一些改動(dòng)，將原有的加速時(shí)間分作三段，其中，在第一段加速時(shí)間為0至4赫茲2秒，第二段加速時(shí)間為4到15赫茲2秒，15至50赫茲加速時(shí)間為8秒。這樣，保證在整個(gè)加速時(shí)é–“12秒不變，而主要是利用第一段加速時(shí)間來解決機(jÄ«)械撞擊的問題，即，當(dāng)變頻器接收到正轉(zhuÇŽn)或反轉(zhuÇŽn)指令后，啟動(dòng)，此時(shí)，電機(jÄ«)çš„å•Ÿå‹•(dòng)轉(zhuÇŽn)矩依據(jù)第一段加速時(shí)間而逐步建立，其轉(zhuÇŽn)矩的提升不再是瞬間至最大值，，而是有了一個(gè)斜度，作用在蛇形聯(lián)軸器的力矩是個(gè)逐步增加的過程，充分利用了蛇形聯(lián)軸器的彈性功能，不致于蛇形聯(lián)軸器彈性過大，造成反力矩從而沖擊從動(dòng)輪，當(dāng)力矩至最大時(shí)，滾筒抱閘系統(tÇ’ng)已經(jÄ«ng)松開，提升機(jÄ«)系統(tÇ’ng)開始提升，一切恰到好處，再無“咣、咣”的機(jÄ«)械聲響，問題得到徹底解決。

六、改造前后變頻器與原串電阻調(diào)速系統(tǒng)的對(duì)比

七、結(jié)束語(yǔ)

     ç¹žç·šå¼é›»æ©Ÿ(jÄ«)轉(zhuÇŽn)子串電阻調(diào)速，電阻上消耗大量的轉(zhuÇŽn)差功率，速度越低，消耗的轉(zhuÇŽn)差功率越大。使用能量回饋型變頻調(diào)速，是一種不耗能的高效的調(diào)速方式。電機(jÄ«)在發(fā)電狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)還可以將能量回饋至電網(wÇŽng)，節(jié)能十分顯著，取得了很好的經(jÄ«ng)æ¿Ÿ(jì)效益。另外，提升機(jÄ«)變頻調(diào)速后，系統(tÇ’ng)運(yùn)行的穩(wÄ›n)定性和安全性得到大大的提高，減少了運(yùn)行故障和停工工時(shí)，節(jié)省了人力和物力，提高了運(yùn)煤能力，間接的經(jÄ«ng)æ¿Ÿ(jì)效益也很可觀。