摘要：本文主要介紹了英威騰CHA系列中壓660V大功率四象限變頻器在礦井提升機上的應(yīng)用。CHA系列四象限變頻器的整流部分采用PWM整流單元，采用IGBT做整流橋，用高速度、高運算能力的DSP產(chǎn)生PWM控制脈沖。一方面可以調(diào)整輸入的功率因數(shù)，消除對電網(wǎng)的諧波污染，讓變頻器成為“綠色產(chǎn)品”；另一方面可以將電機制動產(chǎn)生的能量回饋到電網(wǎng)，達到節(jié)能的效果。
　　關(guān)鍵詞：CHA中壓四象限變頻器 PWM整流回饋 礦井提升機
　　一、引言
　　礦井提升是采煤生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，井下各工作面采掘下來的煤或矸石，由運輸設(shè)備經(jīng)井下巷道運到井底車場，然后再由提升設(shè)備提至地面。人員的升降，材料、設(shè)備的輸送都需要通過提升設(shè)備來完成。它是礦山井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工業(yè)廣場相聯(lián)接的樞紐，用“礦井的咽喉”形象的描述了礦井提升的重要作用，十分恰當(dāng)。礦井提升機作為礦井提升設(shè)備中應(yīng)用較多的設(shè)備，對其可靠性、安全性、經(jīng)濟性要求都很高。英威騰500kW/660V的CHA中壓四象限變頻器CHA100-500-6-N4已經(jīng)成功應(yīng)用于貴州青利集團荔波分公司平寨礦井提升機上，本文將詳細介紹其應(yīng)用情況。
　　二、礦井提升機電氣傳動要求
　　1、礦井提升機的組成
　　礦井提升設(shè)備主要由提升容器、提升鋼絲繩、提升機、天輪、井架（井塔）及裝卸載設(shè)備等組成。

　　2、礦井提升機負(fù)載特性分析與對變頻器技術(shù)要求
　?。?）負(fù)載特性：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，啟動轉(zhuǎn)矩大，提升機在下放時，電機處于發(fā)電狀態(tài)，有較大能回饋。
　　（2）對變頻器驅(qū)動要求：
　?、賳愚D(zhuǎn)矩大，調(diào)速特性好；
　?、诘皖l時能輸出較大轉(zhuǎn)矩，懸掛時不能溜車；
　　③過載能力強；
　?、芟路艜r，電機有較大能量回饋，變頻器能夠消耗回饋的能量或?qū)⑵浠仞伒诫娋W(wǎng)；
　?、萑绻嵘龣C安裝位置在煤礦井下，需要考慮使用防爆型變頻器。
　　（3）調(diào)速目的：提升工藝需要，節(jié)能。
　　三、英威騰CHA中壓四象限變頻器在礦井提升機上的應(yīng)用
　　英威騰CHA中壓四象限變頻器在貴州青利集團荔波分公司平寨煤礦大功率礦井提升機上的已成功應(yīng)用?，F(xiàn)場具體情況如下：

　　1、設(shè)備描述

　　2、電機參數(shù)

　　3、變頻器配置

　　CHA中壓四象限變頻器系統(tǒng)框圖
　　
　　4、變頻器調(diào)試
　?。?）首先將電機與負(fù)載脫開，采用V/F控制方式調(diào)試。啟動變頻器，當(dāng)頻率上升到0.7HZ時，報OC1故障（加速過電流）。調(diào)整變頻器參數(shù)，將加速時間和減速時間設(shè)長，設(shè)為130S，將轉(zhuǎn)矩提升設(shè)為0.5%，起始頻率設(shè)為1.5HZ，轉(zhuǎn)矩提升截止頻率設(shè)定為40%，V/F轉(zhuǎn)差補償限定設(shè)為0.5HZ,調(diào)整后變頻器V/F方式運行正常，電機空載運行電流為132A左右。
　?。?）將電機與減速機連上，這樣電機運行時會帶動提升機的卷筒旋轉(zhuǎn)（卷筒上未掛鋼絲繩），屬于輕負(fù)載。再運行，變頻器運行穩(wěn)定，運行電流為145A左右。并按照提升機運行要求，將加速時間設(shè)定為10S，減速時間設(shè)定為5S，變頻器運行穩(wěn)定，加、減速過程中未出現(xiàn)過流、過壓故障。
　　（3）再將電機與負(fù)載脫開，進行電機旋轉(zhuǎn)自學(xué)，獲得電機定、轉(zhuǎn)子電阻，定、轉(zhuǎn)子電感、定、轉(zhuǎn)子互感與空載電流等參數(shù)，然后采用開環(huán)矢量控制方式（SVC）。因為礦井提升機設(shè)備屬于重載設(shè)備，實際帶載運行時對變頻器的啟動轉(zhuǎn)矩和低頻轉(zhuǎn)矩輸出要求較高，變頻器如果在實際重載情況下采用V/F控制方式，會在啟動階段或低頻階段出現(xiàn)過流現(xiàn)象，因為V/F控制方式的弱點就是啟動轉(zhuǎn)矩和低頻轉(zhuǎn)矩輸出不夠大。電機自學(xué)習(xí)完成后，獲得了準(zhǔn)確的電機參數(shù)，采用開環(huán)矢量控制方式，電機空載運行正常。帶上負(fù)載進行輕載和重載運行，調(diào)整電機參數(shù)，提升機運行正常，能實現(xiàn)加速時間8S,減速時間4S要求，且在提升機下放時將多余的能量完全通過PWM整流回饋單元回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)節(jié)能。
　　（4）調(diào)試完成后，變頻器參數(shù)設(shè)置如下：

　　整流部分：
　　逆變部分：
　　四、英威騰CHA中壓四象限變頻器在礦井提升機上的應(yīng)用效果與客戶評價
　　經(jīng)過調(diào)試，CHA中壓四象限變頻器整流部分運行正常穩(wěn)定，逆變部分運行也正常穩(wěn)定，滿足提升機運行要求。實際運行證明，英威騰中壓四象限變頻器在中壓大功率礦井提升機上應(yīng)用穩(wěn)定、可靠，調(diào)速性能優(yōu)良，啟動轉(zhuǎn)矩和低頻轉(zhuǎn)矩輸出大；提升機下放時，將電機再生發(fā)電狀態(tài)下多余的電能回饋到電網(wǎng)，節(jié)約電能，而且提高了輸入功率因素，降低了諧波干擾。
　　客戶對英威騰CHA中壓四象限變頻器在礦井提升機上的應(yīng)用效果非常滿意。提升機運行安全可靠，相比以前轉(zhuǎn)子串電阻方式，變頻器無極調(diào)速性能非常優(yōu)良；另外，礦井提升機屬于煤礦大型設(shè)備，其能耗占整個煤礦生產(chǎn)總能耗比重大，PWM整流回饋方式相比制動單元+制動電阻方式，使變頻器做到節(jié)能環(huán)保。
　　五、結(jié)束語
　　 我國煤炭行業(yè)的技術(shù)裝備升級正在快速的推進，國家對煤炭行業(yè)的裝備的自動化程度、生產(chǎn)效率以及安全性、可靠性都有了很高的要求。英威騰CHA四象限變頻器以其的技術(shù)，優(yōu)良的性能為煤炭產(chǎn)業(yè)的技術(shù)裝備升級提供了有效的保障，使煤炭行業(yè)的技術(shù)裝備立足民族品牌，更好的為煤炭產(chǎn)業(yè)服務(wù)。
　　六、參考文獻
　　1．《英威騰變頻器產(chǎn)品手冊》深圳英威騰電氣股份有限公司
　　2．《英威騰CHA100中壓四象限變頻器說明書》深圳英威騰電氣股份有限公司
　　3．《礦山機械與設(shè)備》中國礦業(yè)大學(xué)出版社 謝錫純  李曉豁 主編
　　4．《礦山工程與設(shè)備技術(shù)》冶金工業(yè)出版社 王榮祥  任效乾 主編