煤炭加工與綜合利用變頻器在淮北選煤廠的應(yīng)用趙厚亮1，李輝2（1.淮北礦業(yè)集團淮北選煤廠，安徽淮北235025；2.北京人民警察學(xué)院，北京102202）控制性能高、過載能力強、使用維護方便等特點，在選煤生產(chǎn)中主要應(yīng)用于風(fēng)機和泵類機械的調(diào)速節(jié)能運行，節(jié)能效果非常顯著；要根據(jù)現(xiàn)場情況做好變頻器的選型、安裝與日常維護工作。

　　近年來，隨著微電子技術(shù)及電力電子器件制造技術(shù)，特別是電力開關(guān)器件IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）制造技術(shù)和PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制技術(shù)的發(fā)展，矢量控制變頻器的發(fā)展十分迅速，應(yīng)用日漸廣泛。利用變頻器和異步電動機結(jié)合，實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的調(diào)速傳動控制，作為交流電動機主要調(diào)速方式的變頻調(diào)速技術(shù)獲得了前所未有的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛，己逐漸成為電氣調(diào)速傳動的主流。

　　淮北選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)中先后共計使用各類變頻器16臺，在選煤廠的安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量的提高、節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)率等方面創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　1變頻器概況變頻器作為一種能源轉(zhuǎn)換的節(jié)能設(shè)備，隨著技術(shù)的發(fā)展，電力電子器件的自關(guān)斷化、模塊化、交流電路開關(guān)模式的高頻化和控制手段的全數(shù)字化等促進了變頻裝置的小型化、多功能化靈活性和適應(yīng)性不斷強，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。

　　1.1變頻調(diào)速的基本控制方式異步電動機的同步轉(zhuǎn)速，即旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為f供電電源頻率，Hz；p電機磁極對數(shù)。

　　由（1）式可知，改變異步電動機的供電頻率，可以改變其同步轉(zhuǎn)速，即可改變異步電動機的軸轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)速運行。

　　1.2變頻器的基本構(gòu)成變頻器分為交一交和交一直一交兩種方式。

　　工業(yè)中常用的通用變頻器為交一直一交形式，又稱為間接式變頻器，是先把工頻交流電通過整流器變成直流電，然后再把直流電變換成頻率可控制的交流電去驅(qū)動電動機。其基本構(gòu)成如所示。

　　變頻器的基本構(gòu)成變頻器由主電路（包括整流器、中間直接環(huán)節(jié)、逆變器）和控制電路組成。

　　整流器把三相交流電整流成直流電；逆變器是利用半導(dǎo)體主開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路，通過有規(guī)律地控制逆變器中主開關(guān)器件的通與斷，可以得到任意頻率的三相交流電輸出；中間年7月畢業(yè)于淮南礦業(yè)學(xué)院工業(yè)電氣自動化專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，淮北礦業(yè)集團淮北選煤廠工程師，電話：0561 Electronic：Publishi直流環(huán)節(jié)儲能環(huán)節(jié)來實現(xiàn)與感性負載的異步；t趙厚亮，等：變頻器在淮北選煤廠的應(yīng)用電動機交換無功功率，緩沖無功能量。控制電路由運算電路、檢測電路、控制信號和驅(qū)動電路構(gòu)成，實現(xiàn)對逆變器的開關(guān)控制和各項保護功能。

　　2變頻器的性能、優(yōu)勢及應(yīng)用21節(jié)能應(yīng)用利用變頻器控制異步電動機，實現(xiàn)調(diào)速節(jié)能運行，是變頻器在選煤生產(chǎn)中比較典型的應(yīng)用。其中以風(fēng)機和泵類機械的節(jié)能效果比較為顯著。選煤生產(chǎn)過程中因生產(chǎn)工藝情況的變動和需要，供風(fēng)量、壓力、流量等生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)通常情況下靠人工調(diào)節(jié)（風(fēng)機）風(fēng)門、（泵）閥門來控制，確保生產(chǎn)需要；采用變頻器驅(qū)動電機在生產(chǎn)工藝允許的條件下實現(xiàn)調(diào)速運行，減少生產(chǎn)設(shè)備的輸出功率，克服因采用風(fēng)門、閥門所造成的功率損耗，實現(xiàn)節(jié)能。淮北選煤廠在風(fēng)機和泵類生產(chǎn)設(shè)備共計采用6臺變頻器，取得了較好的經(jīng)濟效益。

　　22滿足生產(chǎn)工藝要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量變頻調(diào)速能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)備中電動機的無極調(diào)速，調(diào)速范圍大，精度、穩(wěn)定性高，能夠適應(yīng)生產(chǎn)工藝多方面的要求。選煤生產(chǎn)中，主洗跳汰機的給料機械設(shè)備采用變頻調(diào)速可以根據(jù)煤質(zhì)、水、風(fēng)等工藝情況適時調(diào)節(jié)給料量，保證床層合理穩(wěn)定的厚度，以實現(xiàn)比較佳的洗選效果；重介系統(tǒng)中，入料壓力、系統(tǒng)供水平衡調(diào)節(jié)等工藝要求均可通過變頻系統(tǒng)穩(wěn)定而可靠地調(diào)節(jié)，滿足生產(chǎn)工藝要求，提高、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。

　　23控制靈活性智能化變頻器的控制可采取面板給定、外部端子給定、通訊方式給定等多種給定控制。在特殊的生產(chǎn)環(huán)境下可采用遠程控制方式，滿足環(huán)境要求；與PLC聯(lián)機可實現(xiàn)自動化控制，不用主電路接觸器即可實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，避免了使用主電路接觸器進行機械式切換的弊端，可以可靠地實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)之間的聯(lián)鎖。

　　24保護功能完善變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)異步電動機的軟啟動功能。根據(jù)負載情況，設(shè)置變頻器的加、減速時間，實現(xiàn)異步電動機在限制的額定電流以下可以平滑地起動，克服了用工頻電流直接起動時，過大電流對電氣或機械產(chǎn)生的沖擊，保護了電動機的安全。選型設(shè)備的重載啟動采用變頻器軟啟動功能，在設(shè)備安全方面發(fā)揮了重要作用。

　　變頻器還具有過壓、過流、過載、防失速、過熱等保護功能。故障時跳脫，不僅保護了變頻器，對電動機也同時實現(xiàn)了可靠的保護。

　　由于采用全數(shù)字的控制技術(shù)保護電路對故障的監(jiān)測、變頻器自診斷、故障記錄等功能具有較高的可靠性和使用性，為生產(chǎn)中的維護檢修也帶來了便利。

　　3變頻器的使用與維護交流變頻調(diào)速以其節(jié)能顯著、保護完善、控制性能高、過載能力強、使用維護方便等特點，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，己成為電動機調(diào)速的主流。

　　怎樣結(jié)合生產(chǎn)工藝要求正確使用變頻器是保證其充分發(fā)揮效益和作用的關(guān)鍵。

　　3.1變頻器的選型與安裝負載的性質(zhì)決定了變頻器的選型和使用。選擇使用變頻器時必須熟悉所驅(qū)動設(shè)備的負載性質(zhì)，了解各種變頻器的性能，才能合理正確選用。

　　生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)矩特性分成三種類型：恒轉(zhuǎn)矩負載、風(fēng)機泵類（減轉(zhuǎn)矩）負載、恒功率負載。選煤生產(chǎn)調(diào)速機械設(shè)備多為前兩種負載特性。

　　恒轉(zhuǎn)矩負載（如膠帶輸送機、給料機）要求的輸入負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速基本無關(guān)。由于功率與轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速兩者之積成正比，所以生產(chǎn)機械所需的功率與轉(zhuǎn)速成正比，變頻器驅(qū)動該類性質(zhì)的負載時，低速下的負載轉(zhuǎn)矩要足夠大，并且有足夠的轉(zhuǎn)矩過載功能，選擇變頻器時，適當(dāng)?shù)靥岣咦冾l器的容量。

　　風(fēng)機、泵類負載（各種風(fēng)機、水泵、渣漿泵）要求的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比。由于低速下負載轉(zhuǎn)矩減少，比較適合通用的變頻器驅(qū)動異步電動機在低速運行時輸出轉(zhuǎn)矩下降的特點，實現(xiàn)大幅度的節(jié)能運行。

　　選擇變頻器時還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實際情況酌情選購?fù)鈬浼鐭o線電噪聲濾波器、交流電抗器等，用來限制變頻器因高次諧波對電網(wǎng)的污染、對外界的干擾，改善變頻器輸出電流的波形，保護電動機，同時減少電動機的高頻噪聲。

　　變頻器屬于電子器件裝置，所以變頻器的安煤生產(chǎn)因情況特殊原煤膠帶輸送機、渣漿泵等blishai滿足環(huán)境的要求11盡量避開振動沖擊較大的場合，避開潮濕、灰塵較多的地方，并注意保持良好的通風(fēng)散熱條件，以確保變頻器在生產(chǎn)中安全可靠地運行。

　　3.2變頻器的運行與居護為了確保變頻器和電動機能在比較佳狀態(tài)下運行，必須對變頻器的有關(guān)參數(shù)進行合理設(shè)置。參數(shù)設(shè)置主要包括確認電機參數(shù)，設(shè)定控制方式、起動方式、給定信號的選擇，以及結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)工藝情況所作的優(yōu)化設(shè)置。

　　變頻器是一種精密的電子裝置，使用環(huán)境對其正常功能的發(fā)揮有直接影響。為了延長使用壽命，減少因突然故障造成的生產(chǎn)損失，必須對變頻器進行合理的維護檢修。變頻器的維護工作主要包括日常維護和定期檢查。

　　日常維護主要是檢查變頻器運行時是否有異常現(xiàn)象。檢查變頻器和電動機是否有異常振動和異常聲音；檢查冷卻風(fēng)扇運行是否正常；散熱情況是否良好；各種顯示是否正常；檢查歷史故障記錄絕絕~等等。

　　定期檢查的重點放在變頻器運行時無法檢查的部位。檢查緊固件、接線端子是否松動，進行必要的緊固；檢查是否有過熱的痕跡；絕緣物是否老化、破損；濾波電容器是否有異常現(xiàn)象。特別是針對惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，必須定期進行清灰除塵。由于變頻器內(nèi)部器件緊湊，內(nèi)部積塵很難用吹風(fēng)機清除干凈，這就需要將變頻器解體后進行徹底吹灰除塵。對控制板上、散熱片上的積灰，要用毛刷重點處理，以利于元器件的散熱。由于變頻器中有大容量的電解電容器，在清灰除塵和檢修維護之前，必須先切斷變頻器電源，并將電容器兩端的電壓經(jīng)由放電電阻放電，以免造成對人、機的損害。

　　長期不用的變頻器要定期通電，以防止電解電容器的損壞；再次投入使用前要做通電檢查工作。

　　4結(jié)語變頻器在淮北選煤廠生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅滿足了選煤生產(chǎn)的工藝要求，而且在提高穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)節(jié)能降耗、安全生產(chǎn)等方面發(fā)揮了巨大作用，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　興隆莊礦選煤廠小改革成果豐碩山東兗礦集團興隆莊礦選煤廠以培養(yǎng)技能型。知識型員工為著眼點，大力開展技術(shù)革新活動，取得明顯成效，近年來，共獲得小改革成果56項，有力地促進了工藝流程的完善和安全管理與產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)步提高。

　　為促進技術(shù)革新活動的廣泛開展，這個廠專門出臺了激勵政策，對小改革發(fā)明人除進行物質(zhì)獎勵。大張旗鼓地通報表彰外，還作為評選各類先進和技術(shù)考評。崗位明星等重要依據(jù)，讓懂技術(shù)。鉆技術(shù)。精技術(shù)的技術(shù)革新能手“名利”雙收，有效地激發(fā)了職工立足崗位實際，攻克生產(chǎn)難題的熱情。

　　以前聯(lián)接膠帶所用的夾鉗在夾緊膠帶時很不牢固，當(dāng)拉緊力稍大時，很容易滑脫存在嚴(yán)重的傷人隱患。針對以上問題居修人員重新設(shè)計制作，采用了自鎖裝置，改變了原來夾鉗的結(jié)構(gòu)形式及使用方式。改造后無論膠帶厚薄，只要能夾住很少的膠帶，就很牢固，而且隨著拉緊力的加大會越拉越緊，徹底消除了易發(fā)生滑脫傷人的事故隱患，提高了工作效率。

　　電焊作業(yè)是一項重要的日常居修工作，但電焊線在多層的廠房里上下運輸非常不便，而且在拖動電焊線的過程中，也很容易對電焊鉗和電焊線的絕緣皮造成損壞。為了解決這個問題，機電居修人員用鋼筋制作了兩個能轉(zhuǎn)動的線論，將兩個線輪裝在一個帶橡膠的小車上電焊作業(yè)完成后將地線和火線分別纏在兩個輪子上，就象旅行用的“行李架”，一個人就能很輕松自如的拖動行走，既簡單方便，又安全快捷。

　　針對膠帶機清掃器的清掃皮子更換頻繁、良費了很大人力和物力的問題，機修人員將清掃皮子改為非常耐磨的聚氮脂材料，并將壓緊裝置由原來的墜砣式改為彈簧壓緊。改造后，膠帶煤泥的清理效果明顯提高，清理時間也由原來的每40min一欠減為每班清理一欠。同時，改造后的清掃器不僅延長了使用壽命，而且拆裝方便，需更換聚氮脂清掃皮子時，只需兩人作業(yè)，更換時間僅為10min，更換周期由原來的每周一欠延長為半年。小改革項目的廣泛推廣和應(yīng)用，有力地促進了全廠各項工作整體提高，連續(xù)2a消滅了輕傷以上人身事故的發(fā)生，節(jié)約直接材料費用達50余萬元。

　　（董書民，張學(xué)文）