矿用低压防爆变频器的应用
3页1、矿用低压防爆变频器的应用1引言我们煤矿井下带式输送机、刮板输送机、风机、水泵、绞车的电气控制广泛使用隔爆型交流鼠笼电动机,由于控制方式简单,均为直接控制,对电机和机械传动装置造成很大的损害。近几年,尽管可控硅交流降压调速技术得到了一些应用,但由于交流降压软起动自身起动特性较差,对电网的冲击大,对移动变电站的容量要求也大,使其使用场合受到一定限制。随着电气传动领域发生重大的技术变革,交流调速技术获得了飞速发展,变频控制方式克服了以上的问题,并具有良好的调速特性和节能效果。变频器由初期的变压变频(VVVF)调速方案,到目前的矢量、直接转矩控制方案,使变频控制不仅具有稳态的控制特性,而且具有良好的动态性能,可以与直流调速系统相媲美,不仅解决了风机、泵类等负载的拖动,而且也解决了带式输送机、刮板输送机、绞车、提升机等低速大扭矩等场合的控制。由于煤矿井下具有爆炸性气体的特殊环境,通用变频器不允许直接下井使用,因此,设计研制防爆变频器非常关键。2关键技术思考(1) 电压等级低压通用变频器不论是国产的(包括国内组装) ,还是进口的,一般电压等级为220V、380V,有些厂家如西门子公司生产的变频器可
2、用于660V。目前我国煤矿普遍使用的电压等级为660V、1140V,随着煤矿生产能力的不断提高,生产设备单机功率的不断增大,防爆变频器不仅需要大功率,其1140V工作电压尤为需要。(2) 防爆散热通用变频器的散热一般采用风冷或水冷方式。由于防爆要求,变频器的所有电子器件封于防爆壳体的主腔内,风冷无法实现;水冷需要水循环系统和散热器,体积大安装和维护不方便,特别对于煤矿井下的工况环境条件,此种散热方式也不宜使用。因此,防爆变频器的功率越大,防爆散热问题越突出,解决不好,将直接影响变频器的使用寿命和性能的稳定性。(3) 电磁兼容性变频器大多运行于恶劣的电磁环境,作为电力电子设备,内部由功率器件、电子元器件及计算机芯片等组成,易受外界的一些电气干扰,其输入侧和输出侧的电压、电流含有不等的高次谐波,投入运行既要防止外界干扰它,又要防止它干扰外界,即所谓的电磁兼容性。防爆变频器电磁兼容性问题解决的好坏,很大程度取决于变频调速传动系统以及外围设备运行的可靠性。3技术对策(1) 功率器件的选择决定变频器电压等级的主要因素是主回路逆变电路的功率器件,主要是解决660V和1140V的电压等级的功率器件问
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