第一篇：高壓變頻器使用手冊(cè)——中英文版-前言

前

言 Preface

前

言

Preface
首先，非 常感謝 您選 用 PowerSmart TM 系 列高壓 變 頻器，它 系哈爾 濱九 洲 電氣股份 有 限公司（簡(jiǎn)稱 JZE 公司）榮譽(yù)出 品。Firstly, we appreciate you very much for choosing high voltage Drive of PowerSmart TM series which is produced by Harbin Jiuzhou Electric Co., Ltd(JZE Company for short).JZE 公司嚴(yán) 格貫 徹執(zhí)行 ISO9001-2000 國(guó) 際質(zhì)量 保證體系 標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn) 品性 能可靠，已 在 電力能源、冶 金鋼鐵、市政供水、石 油化工 等 行業(yè)大量 應(yīng)用。JZE Company implements standards of IS09001-2000 International Quality Guarantee System strictly, our products have reliable performance, which have been applied greatly in electric power energy, iron & steel, municipal water supply, petrochemical and other industries.PowerSmart TM 系列 高壓 大功率調(diào) 速產(chǎn) 品已經(jīng) 通 過了國(guó)家 電控 配電設(shè) 備 質(zhì)量監(jiān)督 檢驗(yàn) 中心的嚴(yán) 格檢 測(cè)，性能 優(yōu)良，對(duì)電 網(wǎng)和 電機(jī)的 諧波污染 極小，被譽(yù)為 “無諧波的 綠色 變頻 器”。Our High-Voltage Large Power Speed Regulation Products of PowerSmart TM series have been inspected strictly by National Electric Control& Distribution Equipment Quality Supervision and Testing Center with perfect performance, which have little harmonic pollution for electric net and motor and are called “Harmonic-free Green Transducer” with honor.該產(chǎn) 品 在出 廠 前 已經(jīng) 進(jìn) 行了 嚴(yán) 格的 測(cè) 試 和檢 驗(yàn)，為 合 格產(chǎn) 品，請(qǐng)放 心 使用。在安 裝 及使用前，請(qǐng) 您仔細(xì) 閱 讀本使用 手冊(cè)，并妥 善 保管，必 要時(shí) 應(yīng)請(qǐng)廠 家 技術(shù)人員 協(xié)同 安裝 和調(diào)試。Our products have been tested and inspected strictly before delivery, which are qualified product, please use with assurance.Before installation and use, please read our manual carefully and keep properly;when necessary, cooperate with our technician to install and debug.

第二篇：高壓變頻器檢修總結(jié)

高壓變頻器檢修總結(jié)

從2010年使用智光電氣高壓變頻器至今，在使用過程中變頻器故障較多，故障現(xiàn)象基本是以后臺(tái)所報(bào)故障為參考。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)變頻器自身出現(xiàn)的故障跳車情況，后臺(tái)所報(bào)信息基本為： 1，單元過流速斷； 2，單元直流電壓保護(hù)； 3，左臂故障； 4，右臂故障；

5，左臂、右臂同時(shí)故障； 6，上行通訊故障； 7，下行通訊故障 8，PLC故障； 9，模擬輸入斷線警告； 10，UPS故障； 11，風(fēng)機(jī)故障等。

至2014年4月以前出現(xiàn)以上故障基本以更換設(shè)備為主。由于返廠檢修價(jià)格高，周期長(zhǎng)，經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)要求，自主檢修高壓變頻器。故障設(shè)備基本是以功率單元體和光纖占大部分，而光纖故障原因基本為光纖老化，無法檢修，所以開始以檢修功率單元體為主。

電站9#給水泵不使用變頻啟動(dòng)，所以我們用9#給水泵來調(diào)試功率單元體，我們給故障單元一個(gè)380V的輸入，然后調(diào)試，經(jīng)過了3個(gè)星期的檢修，我們發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)故障單元有以下幾種現(xiàn)象： 1，在剛剛啟動(dòng)時(shí)才1Hz時(shí)，功率單元體的輸出就已高達(dá)500V以上；

2，在復(fù)位時(shí)，功率單元體驅(qū)動(dòng)板脈沖變壓器回路的指示燈顯示不正常；

3，在調(diào)試時(shí)，功率單元體報(bào)左臂故障； 4，在調(diào)試時(shí)，功率單元體報(bào)右臂故障；

5，在復(fù)位后保持通電3小時(shí)左右，驅(qū)動(dòng)板報(bào)左臂右臂故障； 以上5種現(xiàn)象為這段時(shí)間檢修發(fā)現(xiàn)的主要情況。

經(jīng)檢驗(yàn)，出現(xiàn)后三種情況基本為芯片故障，無法檢修，只有前兩種情況才能檢修。

第三篇：目前密煉機(jī)專用高壓變頻器相關(guān)工作要點(diǎn)

目前密煉機(jī)專用高壓變頻器相關(guān)工作要點(diǎn)

1、密煉機(jī)專用高壓變頻器內(nèi)部訂貨聯(lián)系單2012年4月1日前完成；

2、密煉機(jī)專用高壓變頻器標(biāo)準(zhǔn)合同范本2012年4月1日前完成；

3、密煉機(jī)專用高壓變頻器標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)協(xié)議2012年4月1日前完成；

4、密煉機(jī)專用高壓變頻器應(yīng)用樣本（彩頁）2012年5月1日前完成：①新項(xiàng)目系統(tǒng)配置標(biāo)準(zhǔn)，含進(jìn)線柜、充電柜、高壓柜、電機(jī)選型及配置；②原高壓電機(jī)不調(diào)速系統(tǒng)改造系統(tǒng)配置及方案；

③原直流系統(tǒng)改造方案選擇及要點(diǎn)；

④密煉機(jī)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)VS密煉機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)樣本。

5、密煉機(jī)專用高壓變頻器報(bào)價(jià)系統(tǒng)；

6、密煉機(jī)高壓變頻的商務(wù)管理；

7、與益陽橡機(jī)的合作協(xié)議；

8、青島會(huì)議3月19日；

9、山東廣饒會(huì)議；

10、主要客戶：①山東東營(yíng)、②山東外圍、③杭橡中策、④上輪集團(tuán)、⑤正新集團(tuán)、⑥佳通集團(tuán)、⑦益陽、大連及其他輪胎橡膠機(jī)械廠、⑧膠帶系統(tǒng)。

11、相關(guān)人員的技術(shù)培訓(xùn)：

①高壓變頻及低壓變頻；

②輪胎行業(yè)培訓(xùn)；

③輪胎工藝及設(shè)備培訓(xùn)；

④商務(wù)培訓(xùn)。

12、山東省輪胎行業(yè)地圖。

第四篇：高壓變頻器在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用

論文

高壓變頻器在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用

閆國(guó)剛 八寶煤業(yè)（集團(tuán)）公司

高壓變頻器在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用

摘 要:本文主要介紹了國(guó)產(chǎn)高壓變頻器在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用情況。針對(duì)由2臺(tái)高壓異步電機(jī)拖動(dòng)的皮帶運(yùn)輸機(jī)，采用了一系列方法成功的解決了皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行中的同步、功率平衡、調(diào)速等問題。成功地應(yīng)用在白山八寶煤礦主提升皮帶機(jī)。應(yīng)用情況表明，改造是成功的。

關(guān)鍵詞：高壓變頻器 功率單元串聯(lián)多電平煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī) 同步控制 調(diào)速

一、引言

隨著電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和電力器件制作工藝的進(jìn)步，變頻器技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是國(guó)產(chǎn)變頻器的發(fā)展更是如此，國(guó)產(chǎn)變頻器經(jīng)歷了一段曲折的路程，現(xiàn)在走上了飛速發(fā)展的時(shí)期，國(guó)產(chǎn)變頻器在風(fēng)機(jī)、水泵等一般負(fù)載上的應(yīng)用已成熟，但在提升機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)等特殊負(fù)載上的應(yīng)用實(shí)例還不多。礦用皮帶輸送機(jī)一般都采用工頻拖動(dòng)，液力耦合器傳動(dòng)，存在傳動(dòng)效率低、啟動(dòng)時(shí)電流沖擊及機(jī)械沖擊大、無法平衡功率等問題，造成了系統(tǒng)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)；皮帶及皮帶架子損壞和液力耦合器及減速機(jī)磨損嚴(yán)重，維修及維護(hù)成本高；存在無功環(huán)流損耗。因此，對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行變頻改造，不但大大減輕皮帶機(jī)各環(huán)節(jié)的損壞程度，有利于降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，還符合國(guó)家建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的主題，具有非常現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

二、煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)的變頻改造

1、皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作原理

皮帶運(yùn)輸機(jī)是通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒，靠皮帶和滾筒間的摩擦力牽引皮帶，皮帶通過張力變形在支撐輥輪上運(yùn)動(dòng)。皮帶是一個(gè)彈性體，在靜止或運(yùn)行時(shí)皮帶內(nèi)貯藏了大量的能量，在皮帶機(jī)起動(dòng)過程中，如果不加設(shè)軟起動(dòng)裝置，皮帶內(nèi)貯藏的能量將很快釋放出去，在皮帶上形成張力波并迅速沿著皮帶傳輸出去，過大的張力波極易撕斷皮帶。因此，帶式輸送機(jī)必須加設(shè)軟起動(dòng)裝置。目前煤礦采用的軟起動(dòng)裝置絕大部分是在電機(jī)和滾筒間串接液力偶合器。

2、皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行工況

原皮帶機(jī)是雙主動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)，采用兩臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)功率為220KW，減速機(jī)傳動(dòng)比為55.49，起動(dòng)方式是采用直接起動(dòng)，即一臺(tái)電機(jī)先送電起動(dòng)，間隔1秒左右，起動(dòng)電流降下來后，另一臺(tái)電機(jī)再送電起動(dòng)。在電機(jī)與減速機(jī)之間采用液力耦合器連接，以減小機(jī)械沖擊。皮帶機(jī)起動(dòng)起來以后始終以一個(gè)速度運(yùn)行，皮帶運(yùn)行速度為2米/秒。

3、變頻改造的必要性

原系統(tǒng)采用液力偶合器解決了皮帶機(jī)的起動(dòng)問題，但仍具有明顯的缺點(diǎn)：(1)只能在空載時(shí)起動(dòng)，起動(dòng)電流大。采用液力偶合器時(shí)，電機(jī)必須先空載起動(dòng)。起動(dòng)電流為電機(jī)額定電流的5--7倍。很大的瞬間起動(dòng)電流會(huì)在起動(dòng)過程中產(chǎn)生沖擊，起動(dòng)瞬間會(huì)使電網(wǎng)電壓下降，影響電網(wǎng)內(nèi)其它用電設(shè)備，另外，還會(huì)引起電機(jī)內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力發(fā)生變化，對(duì)機(jī)械部分造成嚴(yán)重磨損甚至損壞。(2)液力偶合器長(zhǎng)時(shí)工作時(shí)，引起液體溫度升高，熔化合金塞，引起漏液，增大維護(hù)工作量，污染環(huán)境。(3)采用液力偶合器時(shí)，皮帶機(jī)的加載時(shí)間較短，容易引起皮帶張力變化，容易引起皮帶斷裂和老化，因此對(duì)皮帶強(qiáng)度要求較高，另外，起動(dòng)速度快，突然起動(dòng)加速，對(duì)減速機(jī)及皮帶架子等機(jī)械部分的機(jī)械沖擊相當(dāng)大，對(duì)其造成的損壞程度也很大，相對(duì)減少其使用壽命。(4)皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)采用兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，存在兩臺(tái)電機(jī)間的功率不平衡問題，重載時(shí)更為明顯，直接影響了皮帶運(yùn)輸機(jī)的最大運(yùn)量。(5)原系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)調(diào)速，在皮帶檢修時(shí)，皮帶速度快，增加了工人檢修的難度。

三、皮帶機(jī)變頻器的技術(shù)特點(diǎn)

吉林八寶煤業(yè)有限責(zé)任公司強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶運(yùn)輸機(jī)擔(dān)負(fù)著井下煤炭外運(yùn)的任務(wù)，一旦皮帶運(yùn)輸機(jī)出現(xiàn)故障就會(huì)使全礦停產(chǎn)，直接影響煤礦的產(chǎn)量，故對(duì)變頻器的可靠性要求極高；又由于井下設(shè)備與皮帶運(yùn)輸機(jī)共用，故要求變頻器對(duì)電網(wǎng)有較低的的諧波干擾。故皮帶機(jī)變頻器具有以下技術(shù)特點(diǎn)，適應(yīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)工況，1.基本技術(shù)與性能要求

1.1.變頻裝置輸出諧波及對(duì)電網(wǎng)反饋的諧波符合IEEE519 1992及中國(guó)供電部門對(duì)電壓失真最嚴(yán)格的要求，高于國(guó)標(biāo)GB14549-93對(duì)諧波失真的要求。輸入功率因數(shù)高（大于95%），電流諧波?。ㄟh(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5%），不需要功率因數(shù)補(bǔ)償和諧波抑制裝置就可滿足現(xiàn)場(chǎng)條件。

1.2.變頻裝置對(duì)電網(wǎng)的波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在-10％～＋10％電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，可滿載輸出；可以承受-20％、+15%的電網(wǎng)電壓波動(dòng)而正常運(yùn)行，完全適應(yīng)煤礦惡劣的電壓環(huán)境。

1.3.變頻裝置帶故障自診斷功能，對(duì)所發(fā)生的故障類型及位置提供中文指示，能在就地顯示并遠(yuǎn)方報(bào)警，便于操作人員和檢修人員能及時(shí)辨別和解決所出現(xiàn)的問題。1.4.變頻器的最大輸出力矩不小于電動(dòng)機(jī)額定力矩的200%，運(yùn)用提升機(jī)變頻器起動(dòng)控制技術(shù)，可使電機(jī)能在較大的重載下啟動(dòng)，可適應(yīng)負(fù)載的突變。

1.5.變頻器能夠?qū)?臺(tái)電機(jī)的同步啟動(dòng)、停止功能。在運(yùn)行過程中能夠自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)和功率平衡調(diào)節(jié)；

1.6.變頻器采用5速度段控制，每個(gè)速度段可分別設(shè)置，簡(jiǎn)化了操作工的操作步驟。2.皮帶運(yùn)輸機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 2.1.變頻器主回路圖

皮帶運(yùn)輸機(jī)采用一拖一方式，其主電路如圖1所示。

兩臺(tái)變頻器分別拖動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)，K1、K2組成變頻通路，K3為工頻旁路通路。

2.2.變頻器控制系統(tǒng)

變頻器采用遠(yuǎn)程控制，操作工可遠(yuǎn)程開機(jī)、停機(jī)以及監(jiān)測(cè)變頻器運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)；變頻器采用波段控制，共分5個(gè)波段，可根據(jù)工況要求事先設(shè)好這5個(gè)速度段，操作工可根據(jù)實(shí)際工況來自由選擇運(yùn)行速度；兩臺(tái)變頻器之間可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制（可在操作界面設(shè)置）；變頻器具有自動(dòng)功率平衡功能，可實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)的同步運(yùn)行。2.3.變頻器的運(yùn)行方式

雙機(jī)運(yùn)行：兩臺(tái)變頻器都必須設(shè)為雙機(jī)運(yùn)行，并且其中一臺(tái)設(shè)為主機(jī)，另一臺(tái)設(shè)為從機(jī)，當(dāng)兩臺(tái)變頻器都具備起動(dòng)條件后，變頻器的開機(jī)操作才有效；變頻器運(yùn)行后，主機(jī)按給定頻率運(yùn)行，另一臺(tái)跟隨運(yùn)行，兩臺(tái)變頻器各自實(shí)時(shí)檢測(cè)輸出電流、電壓等參數(shù)，經(jīng)過內(nèi)部運(yùn)算獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)速、功率等，這時(shí)從變頻器再與主控變頻器的相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行比較，獲得兩機(jī)的運(yùn)行偏差信號(hào)，經(jīng)從機(jī)CPU運(yùn)算后輸出新的PWM控制信號(hào)，來調(diào)整從機(jī)的輸出頻率和功率，以實(shí)現(xiàn)變頻器的同步運(yùn)行和自動(dòng)功率平衡。

單機(jī)運(yùn)行：兩臺(tái)變頻器都可設(shè)為單機(jī)運(yùn)行，當(dāng)設(shè)為單機(jī)運(yùn)行后，只能起動(dòng)其中一臺(tái)變頻器，兩臺(tái)變頻器無關(guān)聯(lián)。2.4.變頻器保護(hù)功能

變頻裝置系統(tǒng)有過壓、過流、欠壓、短路、過載、過熱、缺相等保護(hù)功能。變頻器可與原皮帶機(jī)綜合保護(hù)裝置如煙霧、打滑、跑偏、煤位、瓦斯、縱向撕裂、急停等對(duì)接，并完成各項(xiàng)安全保護(hù)性能，具體綜合保護(hù)處理方案可由用戶在人機(jī)界面上設(shè)定。一旦出現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，變頻器將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。所有故障情況及故障位置，均在人機(jī)界面上顯示出來，便于用戶根據(jù)故障情況采取相應(yīng)措施。

四、變頻改造后的運(yùn)行效果及分析

1.真正實(shí)現(xiàn)了皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的軟起動(dòng)

運(yùn)用變頻器對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，運(yùn)用變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機(jī)的軟起動(dòng)和皮帶機(jī)的軟起動(dòng)合二為一，通過電機(jī)的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢起動(dòng)，將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機(jī)在起動(dòng)過程中形成的張力波極小，幾乎對(duì)皮帶不造成損害。2.實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡

應(yīng)用變頻器對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用主從控制，實(shí)現(xiàn)功率平衡。

3.降低設(shè)備的維護(hù)量

變頻器是一種電子器件的集成，它將機(jī)械的壽命轉(zhuǎn)化為電子的壽命，壽命很長(zhǎng)，大大降低設(shè)備維護(hù)量。同時(shí)，利用變頻器的軟起動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸機(jī)的軟起動(dòng)，起動(dòng)過程中對(duì)機(jī)械基本無沖擊，也大大減少了皮帶機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)皮帶架子及減速機(jī)等機(jī)械部份的沖擊及損壞。不但減少了事故率以及維修量，同時(shí)降低了維修費(fèi)用，4.方便皮帶檢修

采用變頻調(diào)速后，可將皮帶機(jī)運(yùn)行速度降到很慢，解決了以前由于皮帶機(jī)運(yùn)行速度過快而難于檢修皮帶的問題，縮短了檢修時(shí)間，提高了皮帶的檢修效率。

5.提高運(yùn)輸能力

改造前，若想提高皮帶運(yùn)行速度很難，因?yàn)槠俣仍礁撸鬁p速機(jī)的減速比越小，電機(jī)的功率越大，起動(dòng)時(shí)對(duì)電氣及機(jī)械系統(tǒng)的沖擊越大，相對(duì)帶來的損害也越大，采用變頻起動(dòng)后，由于起動(dòng)為軟起動(dòng)，速度是從零開始慢慢增加，所以即便提高皮帶運(yùn)行速度，也不會(huì)增加電氣及機(jī)械方面的起動(dòng)沖擊能量，不會(huì)帶來不良影響，經(jīng)改造后，減速機(jī)的傳動(dòng)比由原來的55.49改為45，電機(jī)功率由原來的220KW改為280KW，皮帶運(yùn)行速度由原來的2米/秒提高到2.5米/秒，皮帶機(jī)的運(yùn)行速度增加了25%，提升能力由原來的188噸/小時(shí)提高到230噸/小時(shí)，大大提高了皮帶機(jī)的運(yùn)輸能力。6.節(jié)約能源

通常情況下，煤礦用電機(jī)在在設(shè)計(jì)選型時(shí)都留有較大的裕量，工作時(shí)絕大部分不能滿載運(yùn)行，電機(jī)工作于滿電壓、滿速度而負(fù)載經(jīng)常很小，也有部分時(shí)間空載運(yùn)行。由電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性知道，電機(jī)只有在接近滿載時(shí)才是效率最高、功率因數(shù)最佳，輕載時(shí)降低，造成不必要的電能損失。這是因?yàn)楫?dāng)輕載時(shí)，定子電流有功分量很小，主要是勵(lì)磁的無功分量，因此功率因數(shù)很低。采用變頻器驅(qū)動(dòng)后，在整個(gè)過程中功率因數(shù)達(dá)0.9以上，大大節(jié)省了無功功率。

采用變頻器驅(qū)動(dòng)之后，電機(jī)與減速器之間是直接硬聯(lián)接，中間減少了液力偶合器這個(gè)環(huán)節(jié)。而液力偶合器本身的傳遞效率是不高的，并且液力偶合器主要是通過液體來傳動(dòng)，而液體的傳動(dòng)效率比直接硬聯(lián)接的傳動(dòng)效率要低許多，因而采用變頻器驅(qū)動(dòng)后，系統(tǒng)總的傳遞效率可提高5%～10%。

在變頻運(yùn)行中，在運(yùn)煤量不大的下或空載的情況下，可將皮帶機(jī)的運(yùn)行速度降低，也可節(jié)約一部分電量。

從整體上看，雖然皮帶機(jī)的電機(jī)功率增大了，傳動(dòng)比減小了，皮帶運(yùn)行速度提高了，提升能力提高了，但用電量相對(duì)減少了，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，改造后噸煤電量可減少0.46度，按06年120萬噸產(chǎn)量計(jì)算，年節(jié)約電量為55.2萬度，僅電費(fèi)每年可節(jié)約25萬元。

綜上所述，采用變頻器對(duì)傳統(tǒng)的皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造，不僅有利于提高皮帶輸送系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行穩(wěn)定性，還可帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。因此，隨著社會(huì)的發(fā)展，在皮帶輸送領(lǐng)域，變頻器將最終取代液力偶合器的主導(dǎo)地位。

第五篇：英威騰CHH100高壓變頻器在煤礦主通風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

英威騰CHH100高壓變頻器在煤礦主通風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

Application of INVT CHH100 High-voltage Transducer into Main Fanning Machine for Coal Mines

英威騰電氣股份有限公司

Shenzhen INVT Electric Co., Ltd

摘要：為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，山西某大型煤礦企業(yè)針對(duì)高壓主通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。根據(jù)設(shè)備的具體工藝情況，并且分析比較各種可能的技術(shù)方案，確定采用高壓變頻技術(shù)的最佳解決方案。通過對(duì)改造前后主通風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況的對(duì)比分析，得出改造后電能大幅度降低、提高主通風(fēng)機(jī)的控制水平的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：煤礦主通風(fēng)機(jī) 節(jié)能 高壓變頻器 功率單元串聯(lián) 多電平

Abstract: A large-sized coal miner starts the technical alteration for its high-voltage main fanning machine to reduce the power consumption.Following all kinds of possible solutions,optimized solution scheme which uses high-voltage frequency conversion technology is adopted, based on concrete technical conditions.Comparing the performance of main fanning machine before and after the alteration, it is concluded that the alteration can lower the use of electricity and improve the controllability of the main fanning machine.Keywords: Main fanning machine of coal mine, Energy saving, High-voltage transducer, Power cells in series, Multi-level

［中圖分類號(hào)］TN773

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A

文章編號(hào)：1561-0349（2012）03-引言

節(jié)能降耗已成為我國(guó)的基本國(guó)策。煤礦企業(yè)既是產(chǎn)能大戶，又是耗能大戶，許多煤礦企業(yè)都非常重視高耗能用電設(shè)備的節(jié)能技改工作。特別是主通風(fēng)機(jī)，設(shè)備功率大、24h不停運(yùn)轉(zhuǎn)。由于煤礦特殊的工藝要求，該設(shè)備存在很大的節(jié)能空間。在滿足礦井通風(fēng)需要的同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能。本文通過闡述對(duì)山西某大型煤礦企業(yè)礦井主通風(fēng)機(jī)采用高壓變頻技術(shù)改造，選用功率單元串聯(lián)多電平高壓變頻器，實(shí)現(xiàn)了主通風(fēng)機(jī)的電能節(jié)約和風(fēng)量無級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)。設(shè)備的工況和節(jié)能要求 2.1 設(shè)備參數(shù)

煤礦企業(yè)主通風(fēng)機(jī)為南陽防爆集團(tuán)生產(chǎn)的2臺(tái)防爆對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)主要參數(shù)如下：

型號(hào)： BDK65—10一N026 電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）2x 800 負(fù)壓（Pa）3077～120 風(fēng)量（m·s）60～150 額定轉(zhuǎn)速（r-min）990 額定電壓（V）10000 額定電流（A）2x 56.3 絕緣等級(jí) F級(jí) 2.2 運(yùn)行情況

2臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)互為備用，單臺(tái)電機(jī)運(yùn)行電流在43A左右，該風(fēng)機(jī)月用電量在63萬kWh以上。2.3 對(duì)設(shè)備節(jié)能的具體要求

根據(jù)礦井具體情況，確定了采用變頻方式進(jìn)行技術(shù)改造。對(duì)設(shè)備改造有以下要求。(1)在不影響通風(fēng)量的前提下，變頻設(shè)備應(yīng)大幅度降低原用電設(shè)備(指煤礦主通風(fēng)機(jī))的電能，節(jié)電量要在20％以上。

(2)在不降低節(jié)能的基礎(chǔ)上，能夠提高原用電設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。

(3)變頻設(shè)備自身的使用壽命長(zhǎng)，損耗低，日常維護(hù)量少。同時(shí)能夠降低原用電設(shè)備的維護(hù)量。

(4)變頻設(shè)備操作方便、不改變?cè)秒娫O(shè)備操作工的操作習(xí)慣。操作工在簡(jiǎn)單培訓(xùn)后就可以熟練操作變頻設(shè)備。

(5)為了滿足未來煤礦的發(fā)展需要，變頻設(shè)備容量留有一定的富裕。改造方案的確定

經(jīng)過論證分析，確定采用功率單元串聯(lián)多電平型高壓變頻器，根據(jù)井下負(fù)壓值連續(xù)控制主通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的節(jié)能方案，利用1臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)1臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)的2臺(tái)電機(jī)，2臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)可以分時(shí)使用變頻器。3.1 風(fēng)量調(diào)節(jié)方式的選擇

礦井生產(chǎn)過程中，井下對(duì)風(fēng)量的需求和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性經(jīng)常發(fā)生變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)以適應(yīng)生產(chǎn)要求?！睹旱V安全規(guī)程》對(duì)煤礦井下的通風(fēng)量有具體規(guī)定，通風(fēng)量小不能滿足要求，通風(fēng)量大會(huì)使采煤工作面粉塵加劇而且浪費(fèi)能源。操作工人通過觀察井下的負(fù)壓值高低來判斷風(fēng)量是否適合。

原系統(tǒng)主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)，主要是改變?nèi)~片安裝角度和節(jié)流調(diào)節(jié)，但是節(jié)流調(diào)節(jié)會(huì)造成能源浪費(fèi)；改變?nèi)~輪葉片安裝角度一方面需停機(jī)操作，另一方面也會(huì)使風(fēng)機(jī)效率發(fā)生變化，通常需調(diào)節(jié)的幅度較大時(shí)才采用。只有根據(jù)負(fù)壓值變化自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方式不改變風(fēng)機(jī)的效率，在各個(gè)工況點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不停機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的高效狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。3.2 調(diào)速方式的選擇(1)液力耦合器

在電機(jī)和負(fù)載之間串入一個(gè)液力耦合裝置，通過液面的高低調(diào)節(jié)電機(jī)和負(fù)載之間耦合力的大小，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的速度調(diào)節(jié)。這種調(diào)速方法實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)差功率消耗型的做法，其主要缺點(diǎn)是隨著轉(zhuǎn)速下降效率越來越低，并且維護(hù)工作量大。(2)串級(jí)調(diào)速

串級(jí)調(diào)速必須采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)，將轉(zhuǎn)子繞組的一部分能量通過整流、逆變?cè)偎突氐诫娋W(wǎng)。而現(xiàn)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)幾乎都采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，更換電機(jī)非常麻煩。這種調(diào)速方式的調(diào)速范圍一般在70％～95％，調(diào)速范圍窄；容易造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，功率因數(shù)低；串級(jí)調(diào)速電機(jī)受轉(zhuǎn)子滑環(huán)的影響，大功率無法實(shí)現(xiàn)；滑環(huán)維護(hù)工作量大；屬于落后技術(shù)。(3)變頻調(diào)速方式

通過高壓變頻器改變電源頻率來調(diào)節(jié)三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速(根據(jù)公式n=60f(1一s)／P 調(diào)節(jié))。這種調(diào)速方式調(diào)速范圍寬、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)、自身能耗低、日常維護(hù)量少。缺點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)比較高，但是隨著高壓變頻器大規(guī)模的推廣，其造價(jià)正在逐步降低。通過以上分析可見高壓變頻方式最為合適。3．3 高壓變頻器種類的選擇

高壓變頻技術(shù)由于現(xiàn)有的電力電子器件耐壓不足，所以每臺(tái)產(chǎn)品均需要使用大量的電力電子器件。這些器件組合的多樣性，使得高壓變頻電路組合也很多，當(dāng)前常用的高壓變頻器主要有以下幾類技術(shù)。(1)高低高方式

即變頻器為低壓變頻器，采用輸入降壓變壓器，先把電網(wǎng)電壓降低，然后采用1臺(tái)低壓變頻器實(shí)現(xiàn)變頻。對(duì)于電機(jī)，則有2種辦法：① 改用低壓電機(jī)；② 仍采用原來的高壓電機(jī)，需要在變頻器和電機(jī)之間再增加1臺(tái)升壓變壓器，即高一低一高變頻方式。這種做法由于采用低壓變頻器，容量也比較小，在電網(wǎng)側(cè)的諧波較大。(2)三電平電壓型高壓變頻調(diào)速方式

三電平電壓型高壓變頻技術(shù)通過獨(dú)特的二極管鉗位(或者其他的鉗位)方法，可以使系統(tǒng)的輸出電壓增加一個(gè)電平，與兩電平相比較，這種方式的相電壓可以有3個(gè)電平輸出，故稱為三電平。同時(shí)每個(gè)電力電子器件所承受的耐壓只有直流母線電壓的一半，所以采用這種方式，可以使電力電子器件的耐壓要求降低一半。當(dāng)采用一些高壓的全控型器件，如高壓IGBrI1、IGCT、ⅢCI1、GTO晶閘管時(shí)，可以直接實(shí)現(xiàn)高壓輸出。由于控制上難度較大，這種方法目前應(yīng)用比較少，技術(shù)尚不成熟，所以不采用。(3)功率單元串聯(lián)式多電平高壓變頻方式

功率單元串聯(lián)式多電平高壓變頻產(chǎn)品是在輸入端設(shè)置1臺(tái)輸入隔離變壓器，將輸入高壓交流電變成多組低壓交流電，每組低壓交流電分別輸入到1個(gè)功率單元，經(jīng)整流濾波為直流電后，再經(jīng)逆變成為交流電，各功率單元的交流信號(hào)在逆變側(cè)串聯(lián)成為高壓交流輸出供給高壓電動(dòng)機(jī)。為了減少輸入諧波，變壓器的每個(gè)二次繞組的相位依次錯(cuò)開1個(gè)角度，形成多脈沖、多重化整流方式。其逆變輸出采用多重PWM方式，輸出諧波非常小。這種方式采用低壓器件實(shí)現(xiàn)高壓變頻輸出，器件無需串聯(lián)，輸入輸出諧波非常小，是一種成熟穩(wěn)定的高壓變頻技術(shù)。

本次改造選用的就是功率單元串聯(lián)式多電平高壓變頻器產(chǎn)品。3．4 控制方式的選擇

由于進(jìn)行的是設(shè)備節(jié)能改造，所以在保證穩(wěn)定性的前提下，成本是優(yōu)先考慮的。一拖二方式在性能上基本與一對(duì)一方式相同，工程造價(jià)上降低50％以上的費(fèi)用。以下是2種方式的介紹。

(1)一對(duì)一方式

一對(duì)一的方式即變頻器與電機(jī)一對(duì)一配置。由于對(duì)旋風(fēng)機(jī)為2臺(tái)風(fēng)機(jī)首尾相對(duì)放置，那么1臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)就需要2臺(tái)變頻器。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。由于4OOkW以下的高壓變頻器原材料成本幾乎一樣，所以這樣的工程造價(jià)將非常大。如果把備用的對(duì)旋風(fēng)機(jī)也全部配齊的話，整個(gè)工程造價(jià)將又翻一倍。(2)一拖二方式

一拖二方式就是1臺(tái)變頻同時(shí)拖動(dòng)1臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)的2臺(tái)電機(jī)，2臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)可以分時(shí)使用該變頻器。這種方式的缺點(diǎn)是控制系統(tǒng)復(fù)雜，安裝調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)。但是，優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)工程造價(jià)低(比一對(duì)一方式降低一半以上費(fèi)用)，設(shè)備使用率高。4 高壓變頻設(shè)備介紹

通過對(duì)各方面比較，決定采用高壓變頻器對(duì)主通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。選用了深圳市英威騰電氣股份有限公司生產(chǎn)的CHH100-1600-10高壓變頻器。(1)高壓變頻器的主要性能指標(biāo) 變頻器容量（kVA）1900 輸入頻率（Hz）0～50 額定輸入電壓（kV）10.0(±10％)輸出頻率范圍（Hz）一50～+50 過載能力（％）120(1 min)；150立即保護(hù)

性能指標(biāo)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE519—1992《電源系統(tǒng)諧波控制推薦規(guī)程和要求》；GB／T14549—1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》。(2)性能主要特點(diǎn)

① 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高一高”變換形式，為單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)有多組功率模塊并聯(lián)而成；采用單元串聯(lián)疊波技術(shù)、空間矢量控制的正弦波PWM調(diào)制方法。

② 變頻裝置控制采用LED鍵盤控制和人機(jī)界面控制2種控制方式，2種方式互為備用，2種方式從現(xiàn)場(chǎng)界面上可以進(jìn)行增、減負(fù)荷，開停機(jī)等操作。裝置保留至少一個(gè)月的故障記錄。③ 在20％～100％的調(diào)速范圍內(nèi)，變頻系統(tǒng)在不加任何功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)那闆r下，本機(jī)輸入端功率因數(shù)達(dá)到0.97以上，減少無功輸入，降低了供電容量。

④ 變頻裝置對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在一10％～+10％電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)能滿載輸出?？梢猿惺?5％的電網(wǎng)電壓下降而正常繼續(xù)運(yùn)行，能適應(yīng)煤礦電壓大幅波動(dòng)的電網(wǎng)環(huán)境。

⑤ 變頻裝置設(shè)以下保護(hù)：過電壓、過電流、欠電壓、缺相保護(hù)，短路保護(hù)，失速保護(hù)，變頻器過載、電機(jī)過載保護(hù)，半導(dǎo)體器件過熱保護(hù)，瞬時(shí)停電保護(hù)等，聯(lián)跳至輸入側(cè)10kV開關(guān)。保護(hù)的性能符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并提供故障、斷電、停機(jī)等報(bào)警。(3)具體控制方案

如圖1所示，此系統(tǒng)由QF、QF1～QF4，高壓變頻器、自動(dòng)切換柜(QS1～QS4，KM1～KM4組成)、電動(dòng)機(jī)M1～M4組成。高壓開關(guān)柜向變頻器饋電，并為其提供保護(hù)，保護(hù)主要有速斷保護(hù)、過載保護(hù)、過電壓保護(hù)，其整定值根據(jù)變頻器額定值計(jì)算。變頻器與高壓柜之間的聯(lián)鎖關(guān)系有： ① 合閘閉鎖

將變頻器“合閘允許”信號(hào)串聯(lián)于高壓開關(guān)合閘回路。變頻器故障或不能就緒時(shí)，高壓開關(guān)(斷路器QF)合閘不允許。②故障分閘

將變頻器“高壓分?jǐn)唷毙盘?hào)并聯(lián)于高壓開關(guān)分閘回路。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，分?jǐn)嘧冾l器高壓輸入。

③隔離開關(guān)、真空接觸器以及高壓斷路器之間的閉鎖關(guān)系

KM1與KM4電氣互鎖；KM1與KM3，電氣互鎖；KM2與KM3電氣互鎖；KM2與KM4，電氣互鎖；控制同一臺(tái)電機(jī)的高壓斷路器和真空接觸器同時(shí)只允許一個(gè)閉合，如QF閉合，則KM1不允許合閘，KM1合閘，則QF不允許合閘。

④當(dāng)M1正轉(zhuǎn)M2同時(shí)反轉(zhuǎn)時(shí)，即拖動(dòng)一臺(tái)對(duì)旋通風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，斷開QF1、QF2，分別合上QS1、QS2、KM1、KM2、QF；當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，由另一臺(tái)對(duì)旋式風(fēng)機(jī)運(yùn)行，即斷開QF、KM1、KM2、QS1、QS2，合上QF3、QF4、KM3、KM4。

⑤ 當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障或需要檢修時(shí)，只要斷開QF和QS1～QS4即可。變頻器具有反風(fēng)功能。柜門上有1～4風(fēng)機(jī)運(yùn)行指示，KM1～KM4，分閘和合閘指示。

高壓變頻器

圖1 電氣控制電路圖 變頻設(shè)備運(yùn)行情況

變頻器于2011年6月30日安裝完成，7月3日投入運(yùn)行。變頻器顯示采用中文圖形界面，觸摸屏操作，生動(dòng)直觀，變頻器的運(yùn)行狀態(tài)一目了然，各種運(yùn)行數(shù)據(jù)可在觸摸屏上查詢，便于操作人員及時(shí)了解變頻器的運(yùn)行情況。變頻器操作簡(jiǎn)單，兩級(jí)風(fēng)機(jī)可以同時(shí)起動(dòng)，可在3min之內(nèi)起動(dòng)至高速，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需風(fēng)量。縮短的起動(dòng)時(shí)間確保了生產(chǎn)安全。反風(fēng)操作比以前簡(jiǎn)單可靠，完全可滿足1Omin內(nèi)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)的要求。根據(jù)實(shí)測(cè)累計(jì)節(jié)約電能50586kWh／d。變頻器投入運(yùn)行以來一直運(yùn)行穩(wěn)定，輸出頻率、電壓和電流符合要求，變頻器網(wǎng)側(cè)實(shí)測(cè)功率因數(shù)為0.976，效率均高于96％，滿載時(shí)網(wǎng)側(cè)電流諧波總?cè)萘啃∮?％。