王峰-基于变频技术的矿用吊斗铲运行控制.doc

吊斗铲启动时的常见故障分析 王峰 （神华准格尔能源有限责任公司设备维修中心，内蒙古，准格尔旗，010300） 摘要：在矿山开采的过程中，主要采用的机械就是吊斗铲，这一机械的应用，在一定程度上减少了矿工的劳动量，使得矿工的负担降低。然而吊斗铲的运用，也需要一定的电能支持，这样就造成了能源的耗损。所以，在应用矿用吊斗铲的过程中，还需要采取相应的变频技术，这样可以实现节能的效用。本文主要就针对在变频技术的基础上，对矿用吊斗铲运控制进行了简要的分析，仅供同行交流。 关键词：变频技术；吊斗铲；控制 引言 随着社会的发展，人们对于矿产资源的需求量逐渐的增多，为了能够满足人们对于矿产的需求，我国加大了对露天矿产的开采力度。在目前的露天矿产开采中，主要是应用机械进行作业，而其中应用最为广泛的机械就是吊斗铲，该机械的应用，不仅有效的提高了作业的效率，而且减轻了矿工的作业负担，提高了矿产的开采量。但是吊斗铲在运行的过程中，也会对电能造成较大的损耗，要想解决这种问题，就需要合理的利用变频技术，依据变频及时来实现矿用吊斗铲的节能运行，从而使得矿产开发可以顺利而高效的进行。 1、基于变频技术矿用吊斗铲运行控制的必要性 在露天采矿作业中，通常都会应用到吊斗铲，吊斗铲也是目前应用最大的挖掘机械。这种机械在实际的应用中，具有工作效率高以及运转速率快的特点，能够长时间的运行，并且开挖的深度相对来说较深，在矿产开采中，可以使得矿产开挖的深度达到80m的程度，而且可以使得斗容尽可能的接近120m3。另外，吊斗铲的使用年限也较长，其有着较强的抗磨损性能以及抗腐蚀性能，加上其在运行的过程中，所消耗的成本费用也较低，这就使得吊斗铲在矿产开采中得到了广泛的应用，并且受到了矿工人员的青睐。 然而，这种吊斗铲在应用到矿产开发中时，由于不同的矿层有着不同的厚度，而且在硬度上也不尽相同，所以，吊斗铲在具体应用的过程中，电机所产生的转矩也并不相同，如果针对不同的矿层采用相同的转矩，不根据实际情况来对吊斗铲的转矩进行适当的调整，那么就会使得吊斗铲的运行效率降低，无法满足实际经济发展的需求。所以，要根据实际的矿层情况，合理的选用相应的吊斗铲运行控制方法，针对吊斗铲在挖掘矿层过程中的实际情况来对吊斗铲的拖动情况进行调节，保障吊斗铲运行的合理性，选用合理的电机运行方式，使得吊斗铲的运行可以满足相应的经济效益，从而可以使得其能够有效的降低对能源的消耗，最大限度的达到节能的效应，使得运行成本相应的减少，最终保障矿产开采的经济效益。 2、变频器控制电路组成 系统中SIEMENS变频器直接与电机设备相连，是驱动部分的核心。其控制电路由以下几部分组成：1)I／0电路。该电路使得变频器有更好人机交互性，它具有多种形式的I／O(比如速度、运行等)信号，还有各种内部参数的输出(如电压、电流、频率、保护动作驱动等)信号。2)逆变器和电动机的保护电路。检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。3)主电路的电压、电流检测电路。实现与主回路电位隔离检测电压、电流等。4)电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 3、变频技术的控制原理及其控制方式 变频技术主要就是通过对电压的调换来进行电动机转速的调节。众所周知，在变频调速中，应用最多的一种方法就是调换电压的大小，通过改变电压的大小来对电动机的转速速率进行调整，在np，即极对数不变的情况下，n1，即同步转速会因为频率发生变化而出现一定的变化。具体的公式表达形式如下： （1） 其中，n表示转速，f表示频率。 上述的公式主要是通过n=（1-s）n1这一公式转换得来的，利用上述的公式进行计算，可以了解到，在转速较差率，也就是s不变的情况下，转速n以及频率f两者之间呈现的是正比的关系，在转速越大的情况下，频率也会越高。根据这一比例关系，就可以了解到，针对频率进行控制，可以使得电动机的转速得到有效的控制，从而就能够在一定程度上达到节能的效果。从这一方面来分析，就能够说明，变频器在发挥调速作用的情况下，交流电源的频率也会出现相应的变化。 针对电机进行速度调节的时候，要尽可能的保持磁通量的固定。一般来说，每极都会有一个固定不变的磁通量，该磁通量应用数值符号来表示就是(m。当磁通量较少的时候，铁心的作用就无法真正的发挥出来，贴材料也就无法被充分的利用，这样就造成了材料的浪费。而当磁通量过大的时候，会使得磁通趋向于饱和的状态，这样就会对励磁电流有着较高的要求，会需要大量的电流才能够位置磁通的流通，这样就会使得电动机的绕组因为电流流通量较大，而出现过热的情况，从而使得电动