[摘 要] 交交變頻系統(tǒng),特別是無(wú)環(huán)流交變頻系統(tǒng)已運(yùn)用于大容量的電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，對(duì)改進(jìn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)配速度起到了積極而重要的作用，本文主要分析了交交變頻系統(tǒng)，并對(duì)其在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)ξ覀兞私饨唤蛔冾l系統(tǒng)，改進(jìn)其在礦井中的應(yīng)用有所幫助。 [關(guān)鍵詞] 交交變頻系統(tǒng)；礦井提升機(jī)；交交變頻控制理論；交交變頻底速調(diào)配裝置 交交變頻系統(tǒng)是目前發(fā)展比較快，應(yīng)用比較廣泛的一門新技術(shù)，其對(duì)改善電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)有著積極的作用。 一、 交交變頻系統(tǒng) 本文將從交交變頻系統(tǒng)控制理論與交交變頻系統(tǒng)零電檢測(cè)技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行分別介紹。 1、 交交變頻系統(tǒng)控制理論 交交變頻系統(tǒng)控制理論可分為單變量相控理論和雙變量相控理論。單變量相控理論是傳統(tǒng)相控理論的核心內(nèi)容，其研究主要集中在諧波功率因數(shù)、正弦度等理論問(wèn)題上,更多的則是在應(yīng)用上,如換流、保護(hù)!規(guī)范設(shè)計(jì)、仿真和輔助設(shè)計(jì)、新材料、新器件等. 單變量（A角）控制理論的不足之處在于只考慮可控硅的導(dǎo)通時(shí)刻,沒(méi)有考慮可控硅導(dǎo)通以后的各種規(guī)律和可控性問(wèn)題,完全由下一次A角控制信號(hào)來(lái)適應(yīng)負(fù)載和外部可能出現(xiàn)的各種情況.雖然有雙脈沖和寬脈沖之說(shuō),但也只是出于形成回路和啟動(dòng)的考慮。雙變量相控理論中所謂雙變量,即控制角A和脈沖寬度b.其中,第一個(gè)變量的控制方法同單變量相控方法相同第二個(gè)變量b有兩個(gè)作用,一是閉鎖可能出現(xiàn)的各種環(huán)流條件,二是引導(dǎo)電流的換向.該變量與負(fù)載的大小和性質(zhì)!輸出頻率!A角以及電源的瞬時(shí)值等因素有關(guān). 雙變量控制理論中,引入了導(dǎo)通函數(shù)描述輸出電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式.導(dǎo)通函數(shù)決定了調(diào)制函數(shù)脈沖序列的后沿.這一新函數(shù)的引入使表達(dá)式更靈活,更具普遍性. 2、 交交變頻系統(tǒng)零電檢測(cè)技術(shù) 零電流檢測(cè)技術(shù)是無(wú)環(huán)流交-交變頻系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。電子式的零電流檢測(cè)電路保證了晶閘管的可靠換流,使其有足夠的開(kāi)關(guān)等待時(shí)間,滿足了小于2ms死區(qū)的要求，顯示了其優(yōu)越的性能。如下圖。 二、 交交變頻系統(tǒng)在礦進(jìn)提升機(jī)中的應(yīng)用 交交變頻系統(tǒng)最重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是礦井提升機(jī)。我國(guó)是個(gè)礦產(chǎn)資源大國(guó)，礦井提升機(jī)技術(shù)的改進(jìn)將為我國(guó)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)、礦廠的安全生產(chǎn)都將產(chǎn)生積極的意義和作用。 1、 國(guó)內(nèi)礦井提升機(jī)現(xiàn)狀 目前國(guó)內(nèi)有實(shí)力的煤礦廠都已經(jīng)投入使用了一些交交變頻供電的的同步機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，但目前仍以進(jìn)口國(guó)外的設(shè)備為主，國(guó)內(nèi)的自組研究和生產(chǎn)仍顯不足。但國(guó)內(nèi)在相關(guān)領(lǐng)域理論與應(yīng)用研究的不斷進(jìn)步為國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)提供了相應(yīng)的理論與技術(shù)支撐。①交交變頻電控裝置的控制理論、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和元器件選型計(jì)算等方面研究卓有成效；②對(duì)交交變頻供電的同步機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中矢量控制技術(shù)研究取得了新的成就和突破。③對(duì)液壓制動(dòng)閘控制、提升容器的位置控制、多重的提升速度監(jiān)視、特定要求的提升信號(hào)，一些特殊保護(hù)等研究取得新成績(jī)。④對(duì)由于交交變頻的正弧波形畸變而造成電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生附加力矩和附加損耗的設(shè)計(jì)有了新的進(jìn)展。⑤生產(chǎn)交交變頻系統(tǒng)所需要的附屬設(shè)備如整流變壓器，快速開(kāi)關(guān)和高低壓開(kāi)關(guān)柜等產(chǎn)品國(guó)內(nèi)都已經(jīng)有了定型的，規(guī)格品種齊全的產(chǎn)品，且在性能與質(zhì)量上都有了很大的提升。 2、 交交變頻系統(tǒng)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用 礦井提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,關(guān)系到整個(gè)煤礦生產(chǎn)的安全。因此,要求礦井提升機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)具有安全可靠、運(yùn)行高效且定位準(zhǔn)確的能力。我國(guó)有一千多臺(tái)礦井交流提升機(jī), 交交變頻系統(tǒng)在礦井提升機(jī)中的得到了廣泛的應(yīng)用。交交變頻系統(tǒng)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用主要可以概括為無(wú)環(huán)流交交變頻器，全數(shù)字交交變頻器，正弦波交交變頻器在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用。根據(jù)提升機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)及爬行的工況需要, 環(huán)流交交變頻器系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成一個(gè)輸出頻率固定,且很低（2～ 5Hz）,而輸出電壓是可連續(xù)改變的動(dòng)力電源"主電路如下圖所示,它是由3個(gè)半波無(wú)環(huán)流可逆整流電路構(gòu)成的一個(gè)輸出三相低頻的電路,也稱三相半波交交變頻器。 根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，交交變頻在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)主要為，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由主軸裝置、動(dòng)力站、變頻柜、控制臺(tái)和在線檢測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成。主軸裝置由主軸、筒殼、支輪、制造輪、軸承座等部件組成，動(dòng)力站是由主電機(jī)、制動(dòng)器、減速器和底座等組成；變頻柜是動(dòng)力站的能力供給單元，通過(guò)它可以將輸入工頻電能轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的電能提供給交流電動(dòng)機(jī)；控制臺(tái)是整個(gè)礦井提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的控制核心，通過(guò)它可以設(shè)定系統(tǒng)的工作方式和控制方式，可以發(fā)布系統(tǒng)的各種控制命令，可以接受變頻柜和動(dòng)力站的各種回饋信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)啟動(dòng)、加速、平穩(wěn)運(yùn)行、減速、停車以及緊急制動(dòng)等各種控制功能。 交交變頻系統(tǒng)的發(fā)展極其在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用，既節(jié)約了電能，又提高了其速度和運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速，也延長(zhǎng)其使用壽命。我們相信交交變頻系統(tǒng)理論及相關(guān)配套技術(shù)的進(jìn)一步持續(xù)發(fā)展將為礦井提升機(jī)技術(shù)的更新，性能的提升發(fā)揮積極的推動(dòng)作用。 參考文獻(xiàn)： 1、 杜慶楠 田立棟 王新：《交-交變頻器的雙變量控制理論研究》，載《焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)》第17卷第4期； 2、 方 兵：《交-交低頻電源裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，載《電力電子技術(shù)》1998年2月； 3、 王 勇：《新型全數(shù)字交交變頻低頻電源及其在交流提升機(jī)上的應(yīng)用》，載《煤礦開(kāi)采》總第47期； 4、 劉成印 馬鵬祥 徐紅春 孫寶仁：《全數(shù)字交交變頻低頻調(diào)速裝置的研究》，載《礦山機(jī)械》2002年第5期； 5、 譚波 李燕林 譚冠政：《變頻調(diào)速在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用》，載《機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新》2005年3月。 6、 樊曉虹; 何鳳有; 馬志勛：《交-交變頻提升機(jī)上位機(jī)監(jiān)控與診斷系統(tǒng)研究》，載《煤炭工程》2007年7月。