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《技術與市場雜志》2015年第五期

1電控裝置總體技術方案

1.1總體技術方案其他設備不變，將兩臺軟啟動更換為2臺變頻器即可。變頻帶式輸送機電控系統，采用2臺三電平防爆性高性能矢量控制型變頻調速裝置控制2臺電動機，構成主從驅動系統，華寧控制臺控制變頻器工作。

1.2防爆型變頻調速裝置防爆型變頻調速裝置是該系統的調速設備，采用原裝進口全數字、三電平矢量控制型變頻調速裝置為核心，結合防爆外殼及其他必要的電器組成，用于向交流電機供電，同時完成對電機啟動、調速等控制過程，與主控臺共同構成全數字、高性能的變頻帶式輸送機電控系統。本防爆型變頻調速裝置設置有操作面板，此操作面板具有菜單操作模式，可對其功能進行設定，液晶顯示屏可方便監視變頻器的運行狀態、故障報警狀態和功能設置的過程，具有完善的自我診斷能力，可在線監控系統運行狀態。其主要性能特點如下:1)手動、自動兩種方式給定速度值。2)起動防沖擊控制(“S”型給定曲線)。3)采用磁場定向閉環控制(矢量控制)方式，可準確地維持和限定預先給定的轉矩。4)采用三電平變頻器技術，輸出波形更接近正弦波。5)故障自診斷功能(缺相、欠壓、過流、過載等50種以上)。6)具有完善的自我診斷能力，在線監控系統狀態。故障發生時，變頻器自動采取相應的措施，并保存故障狀態，幫助維護人員迅速找到故障原因，排除故障。保存多套變頻器的參數設置，根據不同的工況調用相應的參數設置。7)具有良好的功率平衡效果，可保證在一同工作的變頻器均處于正力做功狀態。

2三電平變頻器電控設備的主要特點

采用2臺全數字、矢量控制型變頻器，分別向2臺電機供電，同時完成對電機起動、調速等控制過程。圖1為示波器監測輸入電流、輸出電壓、輸出電流波形，近似正弦曲線。本設備具有如下特點。

2.1完美的輸出性能采用IGBT鉗位三電平技術，大大削弱了輸出諧波含量，輸出波形幾近完美正弦波，具有以下優點:1)減少無功輸入，降低供電容量。2)無需輸出濾波裝置。3)可以驅動普通電動機，而不會增加電機升溫，降低電機容量。4)保護電機絕緣不受dv/dt應力的損害。5)不會因為諧波力矩而降低設備使用壽命。6)采用無速度傳感器矢量控制，頻率在0．5Hz時，能保證150%的額定轉矩，在電機工況許可的情況下可實現長期低速運行，運行時間＞4h。7)優勢:無機械旋轉部件，長期運行穩定可靠，軟件升級容易。

2.2同步運行和自動功率平衡的實現2臺變頻器都設為多機運行，并且其中一臺設為主機，另1臺設為從機。當所有變頻器都具備起動條件后，變頻器的開機操作有效;變頻器運行后，主機按給定頻率運行，另一臺跟隨運行，各臺變頻器各自實時檢測輸出電流、電壓等參數，經過內部運算獲得電機的轉差率、轉速、功率等，這時從變頻器再與主控變頻器的相應運行參數進行比較，獲得各臺變頻器的運行偏差信號，經從機CPU運算后輸出新的PWM控制信號，來調整從機的輸出頻率和功率，以實現變頻器的同步運行和自動功率平衡。

3三電平變頻器應用后的效果

1)節能方面。通過提高功率因數節能，從而提高了有功功率，可以提高傳動效率達到節能的目標。通過PID控制，對電流實現了小電流小功率控制模式，當電流＜40A時，此時變頻器輸出頻率為35Hz，預計正常運行耗電量的70%，節能量大約在60kW/h。2)用最佳速度控制，提高了設備的工作質量。3)軟啟動可以任意調整啟動和關閉時間，用軟啟動時啟動電流為2000A，對電網沖擊非常大，最主要是啟動時對整個設備的沖擊非常大，對刮板輸送機機的鏈條有拉伸，而且對鏈環都會造成損害。經過一個月的測試、維護和使用(定期緊鏈時間由三天延長至十天，單位時間更換鏈環數目、使用故障率)都得到了明顯的改善，不僅節約了物料成本，減少了工人勞動強度，提高了開機率，真正意義上保證了煤礦正常有序的安全生產。因此變頻器應該更廣泛應用于煤礦生產運輸中，為煤礦提供更好的服務。

4結語

本文結合實際對變頻開關的應用進行了分析，并將變頻開關的使用情況進行了闡述。可以看出，變頻器的使用取得了很顯著的效果，并且啟動轉矩大，具有良好的動態性能，這為今后變頻器的設計制造使用提供了借鑒。

作者：李娟 單位：山西西山煤電集團有限公司 官地礦選煤廠