Page 109 - 机电技术运用及管理探究

第四章 矿山机电设备变频控制技术

理为，根据傅里叶级数公式，uo=4Ud/π，可知，电压的变化会改变基波幅值，
而幅值决定电流的频率，然后基于此，构建一个桥式逆变电路，通过控制电路中

的开关开合，改变电压，以引起基波幅值的变化，最终改变电流频率，实现逆变。
但如果涉及交流电向直流电的转化，那么在变频控制基础原理中，除了包含逆变
原理内容以外，还包含整流原理内容。在此过程中，整流原理为，通过利用整流
电路中开关的开合，改变电流频率，使交流电转化成为直流电，实现整流。

二、交流变频控制技术原理

在变频控制技术中，交流变频控制技术是其中一个重要组成部分，总体上来
说，该技术的基础原理可以被阐释为公式，同步转速表达式、异步电机转差率定
义式，异步电机转速表达式。但如果从细化的技术基础原理层面上来看，需要将

该技术分为三种类型，即恒压频比控制技术、矢量控制技术、直接转矩控制技术。
其中，恒压频比控制技术原理为，将相电势近似为定子相电压，然后通过控制定
子相电压，保持电动势与频率之间的比值恒定，由此，使调速控制时，气隙磁通
更加恒定，实现恒压频比控制，增强变频控制功能的稳定性。矢量控制技术原理为，

通过运用 VFD 对三相交流电机进行控制，来操控变频器的输出电压、功率等矢量，
由此实现对设备的变频控制。直接转矩控制技术的原理为，通过直接控制马达的
磁通、转矩，来控制马达的速度，由此改变电路频率，实现机电控制。根据上述

理论论述，变频控制技术的运用可以有效改善电网、控制系统、电机的运行水平，
如减小启动电流、启动电流对电网影响较小等。

三、整体变频控制技术原理

如果从矿山机电设备体系的整体来看，变频控制技术原理可以被宏观地阐释

为：当技术配套物理结构接收到工频信号后，物理结构会将该工频信号转化为可
以被识别、读取的工频信号，然后按照信号中所表述的控制指令，运用逆变器，
将直流电转化为既定频率的交流电，由此控制机电的转速，达到机电设备控制的

效果。基于上述对技术原理的阐释，可以了解到，运用该控制技术，仅需要在电
源系统中设置一个逆变器以及工频信号识别装置，作为技术配套的物理结构，即
可有效运用此技术，完成矿山作业中复杂机电设备的控制，并借此减低作业能耗、
改善作业效益水平。但需要根据所用的具体控制技术，如矢量控制技术、恒压频

·97·