采煤机变频器安全预警系统设计与应用研究

郑宝峰

(山西西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿，山西 兴县 033602)

0 引言

采煤机是煤炭开采的关键设备，对其工作的可靠性要求较高。变频器作为采煤机的重要组成部分，是采煤机安全和高效生产的重要保障，必须引起高度重视[1,2]。变频器长期工作于高温潮湿环境中，极易出现问题，影响采煤工作面的正常工作[3]。近年来，随着科学技术的飞速发展，安全预警系统在各行各业的应用越来越广泛，并取得了很好的应用效果[4,5]。为了满足采煤机变频器高可靠性的要求，开发一套安全预警系统对实现变频器运行情况的实时监测以及全寿命周期的跟踪记录、提高采煤机工作的效率和企业的煤炭产能具有重要的意义。

1 采煤机变频器常见故障

采煤机变频器长期处于井下，工况复杂多变、环境温度高、周围空气湿度大，使其经常出现各种故障。变频器常见故障包括振动损坏、过压过流、短路过热[6]。其中变频器振动损坏的主要原因是变频调速时电机存在速度的变化，伴随着振动强度的变化，在某个时刻会产生共振，导致变频器损坏；变频器过压过流是指中间直流回路的电压和电流超过了额定值，过压过流时间较长会导致电路出现故障，降低绝缘性能，甚至烧毁电机或者爆炸；变频器短路过热主要是由于内部各电子元件工作过程中发热，高速、高频时极为明显，加之工作环境温度较高，极易引起电子元件损毁。采煤机变频器运行过程常见故障中发热与振动问题极为突出，对采煤机变频器的影响较为严重。……