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1、变频调速装置培训教程,-2-,1、异步电机基础知识 三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，其产生的过程如图1所示。图中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速与电流的变化是同步的。旋转磁场的旋转方向与绕组中电流的相序有关。相序A、B、C顺时针排列，磁场顺时针方向旋转，若把三根电源线中的任意两根
2、对调，例如将B相电流通入C相绕组中，C相电流通入B相绕组中，则相序变为：C、B、A，则磁场必然逆时针方向旋转。利用这一特性我们可很方便地改变三相电动机的旋转方向。,一、异步电动机原理,-3-,定子绕组产生旋转磁场后，转子导条（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1的转速旋转起来。一般情况下，电动机的实际转速n1低于旋转磁场的转速n。因为假设n=n1，则转子导条与旋转磁场就没有相对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生电磁转矩，所以转子的转速n1必然小于n。为此我们称三相电动机为异步电动机。 异
3、步电动机的同步转速由电动机的磁极对数（极对数）和电源频率所决定。 电机的同步转速： ns = 60f / p 且转差率 ： s = ns - n / ns 因此，电动机的转子转速： n = ns ( 1 s ) = 60f / p ( 1 s )其中： n 电动机转速，r/min； ns同步转速，r/min； f 电源频率，Hz； p 电动机磁极对数； s 转差率。,一、异步电动机原理,2、上式表明，异步电动机的调节转速的基本途径有：1.改变磁极对数P 改变磁极对数实际上就是改变定子旋转磁场的转速。所以磁极对数的改变是通过改变定子绕组的接法来实现的，如图a、图b所示。 这种调速方法的缺点是显而
4、易见的： （1）一套绕组最多只能变换两种磁极对数，一台电动机只能放两套绕组。所以最多也只有四档转速。 （2）不管在那种接法下运行，都不可能得到最佳的运行效果，就是说，其工作效率将下降。 （3）在机械特性方面，不同磁极对数下机械特性的“临界转矩”是不一样的，故带负载的能力也不一致，如图c所示。 （4）调速时须改变绕组接法，故控制电路比较复杂。 显然这不是一种好的调速方法。,图a,图b,图c,一、异步电动机原理,-5-,2.改变转差率s 改变转差率是通过在转子电路中串联电阻来实现的。所以，这种方法只适用于绕线转子异步电动机，如图d。 这种调速方法虽然在一部分机械中得到了较为普遍的应用，但其缺点也是
5、十分明显的: (1)因为调速电阻是在外部的，为了使转子电路和调速电阻之间建立电的联系，绕线转子异步电动机在结构上加入了电刷和集电环等薄弱环节，提高了故障率。 (2)调速电阻内将白白的消耗掉许多电能。 (3)转速的档次也不可能很多。 (4)调速后的机械特性较“软”，不够理想。如图e,图d,图e,注：由于电阻箱发热，容易变形，故此种方法尤其不适用于煤矿井下等防爆要求等级高的场所！,一、异步电动机原理,-6-,3.改变频率f 调节了电动机的频率，便调节了同步转速，也就调节了异步电动机轴上的转速，并且只有变频，异步电动机才能实现无级调速，才有可能和直流电机一比高低。变频调速具有以下特点：（1）调速范围
6、广，精度高。通用变频器的最低工作频率为0.5HZ，档次较高的变频器的最低工作频率可达0.1HZ，电动机转速可在0.1至50HZ之间调节。（2）调速平滑性好，效率高。（3）起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。（4）在工作特性方面，不管是静态特性还是动态特性，都能做到和直流调速系统不相上下的程度，如图f。（5）经济性方面，变频调速装置的价格虽明显地高于直流调速装置，但在故障率方面，由于直流电机本身的弱点，变频调速系统具有较大的优势。这也是为什么变频调速技术发展得十分迅速的根本原因。,由于变频器具有以上优点，所以它广泛用于钢铁、化工、水泥等行业，近年来矿山对变频器的需求也能与日俱增，它主要
7、应用于输送带、提升机、刮板机、采煤机及乳化液泵等系统，这也是我们今天要学习变频器的主要原因。,一、异步电动机原理,把频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源。其主要优点是没有中间环节，故变换频率高，但其连续可调的频率范围窄，一般为额定频率的1/2以下（0-f/2），故它主要用于容量较大的低速拖动系统中。,1、变频器的分类1.1按变换环节分,交直交变频,先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电逆变成交流电的环节较易控制，因此在频率的调节范围及改善变频后电动机的特性等方面，都具有明显的优势。目前迅速的普及应用的主要是这一种。我们公司也主要生
8、产这一种变频器，本教程也只介绍这一种变频器。,二、变频器基础知识,把变频器输出电压的大小通过改变直流电压的大小来进行调制。在中小容量变频器中，这种方式几近绝迹。,1.2按输出电压的调制方式分,PWM脉宽调制,变频器输出电压的大小通过改变输出脉冲的占空比来进行调制。目前普遍应用的是占空比按正弦规律安排的正弦波脉宽调制（SPWM）方式，这也是本教程所要介绍的方式。,二、变频器基础知识,1.3按直流环节的储能方式分,直流环节的储能元件是电容器CF，如图H。本教程将只介绍电压型变频器。,电压源型,图G,图H,直流环节的储能元件是电感线圈LF，如图G。,二、变频器基础知识,1.3按控制方式分,根据电压、
9、频率对应关系对变频器的频率和电压进行控制，称为U/f控制，又称VVVF控制方式。,直接采用空间电压矢量，直接在定子坐标系下计算并控制电机的转矩和磁通；采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节产生PWM（空间矢量SPWM）直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。,直接转矩控制,转差频率控制,利用速度传感器检测出转差频率，实现转差补偿的的闭环控制方式称为转差频率控制方式，是为了提高U/f控制的静态调速精度的一种控制方法。,为了提高变频调速的动态性能，根据交流电机的数学模型、利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量和转矩分量电流，并分别加以控制的一种方式。,U/f
10、控制,二、变频器基础知识,通用变频器的基本电路如图I所示，它由4个主要部分组成：1、整流部分，把交流电压变为直流电压。2、滤波部分，把脉动较大的交流电进行滤波变成比较平滑的直流电。3、逆变部分，把直流电又转换成三相交流电，这种逆变电路一般是利用功率开关元件按照控制电路的驱动、输出脉冲宽度被调制的PWM波，或者正弦脉宽调制SPWM波，当这种波形的电压加到负载上时，由于负载电感作用，使电流连续化，变成接近正弦形波的电流波形。,三、变频器的原理,图I,-12-,1、整流部分整流管VD1VD6组成三相整流桥，将电源的三相交流电全波整流成直流电。如电源的线电压为UL，则三相全波整流后平均直流电压UD，的
11、大小是 UD=1.35UL若使用的三相电源的线电压为660V，则全波整流后的平均电压是 UD=1.35 660V=891V如图J,图J,三、变频器的原理,-13-,整流部分实际使用器件,660V变频器用,1140V变频器用,三、变频器的原理,-14-,2、滤波部分滤波部分采用的是滤波电容器CF，即电解电容，其功能是：1.滤平全波整流后的电压纹波；2.当负载变化时，使直流电压保持平稳。 由于受到电解电容的电容量和耐压能力的限制，滤波的电路通常由若干个电容器串联成一组，变频器的直流电压越高串联的数量就越多，串联后又由于电容量下降，又由若干个电容器组并联而成，变频器的容量越大，并联的电容器组的数量就
12、越多。,因为电解电容的电容量有较大的离散性，故电容器CF1CF6的电容量常不能完全相等，这将使他们承受的电压不相等，为了使每个电容器所承受的电压相等，在CF1CF6各并联一个阻值相等的均压电阻RC1RC6。 我公司生产的660V变频器采用三个电容组串联；1140V的变频器采用六个电容组串联，如图K。所有电解电容的最高耐压值均为450VDC；电容量从3300MFD10000MFD不等。,图K,原理图,三、变频器的原理,-15-,实物图,滤波电容,均压电阻,三、变频器的原理,滤波部分实际使用器件,-16-,3、限流部分 当给变频器合上电源的瞬间，滤波电容器组CF的充电电流是很大的。过大的冲击电流将
13、可能使三相整流桥的二极管损坏；同时，也使电源电压瞬间下降而受到“污染”。 为了减小冲击电流，在变频器刚接通电源后的一段时间里电路内串入限流电阻RL ，其作用是将电容器组CF的充电电流限制在允许范围以内。 开关SL的功能是：当给CF充电到一定程度时（即直流母线电压上升到接近正常直流母线额定电压值时），令SL接通将RL短接掉。 有些变频器SL已由晶闸管代替，我公司生产的变频器开关SL为接触器的触点。 根据变频器的电压和功率等级的不同，我公司生产的660V两象限变频器的限流电阻RL和接触器SL在直流侧，四象限和1140V变频器的限流电阻RL和接触器SL在交流侧，如图L。,图L,三、变频器的原理,-1
14、7-,限流电阻,三、变频器的原理,限流部分实际使用器件,-18-,4、逆变部分 逆变管V1V6组成逆变桥，把VD1VD6整流所得的直流电再“逆变”成频率可调的交流电。这是变频器实现变频的具体执行环节，因而是变频器的核心部分。 单相逆变桥的构成及工作过程如图M所示。 1.前半周期：令V1、V4导通； V2、V3截止。则负载ZL上所得电压为a“+”、b“-”，设这时的电压为“+”。 2.后半周期：令V1、V4截止； V2、V3导通。则负载ZL上所得电压为a“-”、b“+”，设这时的电压为“-”。 两种状态如能不断地反复交替进行，则负载ZL上所得到的便是交变电压了。这就是由直流变为交流的逆变过程。,
15、图M,三、变频器的原理,-19-,三相逆变桥与单相逆变桥相同，只要注意三相之间互隔T/3就可以了，如图N所示。,图N,由此可知，逆变桥是实现变频的关键部分，他由六个开关器件构成。这些器件必须满足以下要求： 1）能够承受足够大的电压和电流； 2）允许长时间频繁的接通和关断； 3）接通和关断的控制必须十分方便。 显然，手动的刀开关和机械式的接触器都无法满足上述条件。,三、变频器的原理,IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号a) 内部结构断面示意图 b) 简化等效电路 c) 电气图形符号,-20-,变频器的核心器件IGBT IGBT(Insulated Gate Bipolar Transist
16、or)，绝缘栅双极型晶管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。图O是IGBT的结构、等效电路和电气符号。,图O,三、变频器的原理,-21-,IGBT与GTR（大功率复合晶体管又称达林顿管）相比具有以下的优异性， 主要优点有： 1）IGBT管的开关频率比GTR管提高了一个数量级； 2）IGBT管是电压控制器件（和场效应管类似），其驱动电路的功耗极小；此外，在电源断电时，驱动电源的电压衰减较慢，整个管子不易进入放大区而损坏； 3）GTR管有二次击穿现象，管子较易损坏。IGBT
17、管则无此现象。 主要缺点有： 1）迄今为止，其最大的管子容量比GTR管略小； 2）由于其驱动部分与场效应晶体管相同，因此，在存放和焊接时，如不加注意，较易损坏。GTR管则无此现象。,三、变频器的原理,-22-,下图P为变频器逆变部分的原理图及输出波形,图P下图蓝色为电压波形，红色为电流波形,三、变频器的原理,-23-,左边660V变频器使用，右边1140V变频器使用,1700V,3300V,三、变频器的原理,逆变部分实际使用器件,1、变频器控制系统接口介绍,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-25-,主控板接口 -与主板的接口，使用26P接插件连接接触器控制口 -用来控制充电接触器的吸合并进行
18、反馈驱动接口 -与模块的驱动接口，为IGBT提供驱动信号电源接口 -整个系统的电源交流电压检测 -电源电压的采样，有相序的要求直流电压检测 -系统直流母线采样外部温度接口 -为外部温度检测提供的接口LED指示灯 -绿色的电源指示灯和红色的故障指示灯,1.1 PIB板上的各种接口及用途,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-26-,1.2 主板接口及功能,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-27-,端子功能及说明 +5V控制端子电源，与D1-D7通过开点相连，实现控制和多段速度功能 D1控制端子，设定为复位 AO1- 模拟量输出1-（速度反馈） D2控制端子，设定为正 AO2+ 模拟量输出2+（电
19、流反馈） D3控制端子，设定为反转 AO2- 模拟量输出2-（电流反馈） D4控制端子，设定为远控 ANF+ PID调节反馈+ D5控制端子，多段速度1 ANF- PID调节反馈- D6控制端子，多段速度2 ANI+ 模拟量输入+ D7控制端子，多段速度3 ANI- 模拟量输入- EBL控制端子，设定为使能 RL1，RL2 输出继电器，设定为运行和故障 COM 数字地，控制线接地点 COM1、A、B 为RS485通讯接口 SCN模拟地，模拟量接地点 COM2、CANL、CANH为功率平衡通讯端口 AO1+ 模拟量输出1+（速度反馈）,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-28-,1.3 防爆变频
20、器应用维护的注意事项,1、变频调速装置为电力电子器件组成，在运输过程中应尽量避免强烈震动，且尽量垂直运输。2、变频器上的散热器为薄铜管制成，在运输过程中不能强烈碰撞，以免造成损坏。3、变频器应尽量安装在干燥通风的区域，变频器上散热片距离墙壁或遮挡物的距离应大于1.0米，以保证变频器散热与通风良好。4、变频器上的散热片应定期清洁，以保证其良好的散热效果。清洁时不要用水冲洗，以免水渗到箱体内部，造成元器件损坏，可采用干布、毛刷或皮老虎之类的物品除尘。5、变频器在带电情况下，严禁松动隔爆壳紧固件，在检修或处理故障时，请注意“断电源后开盖”。（注：本安接线腔不受此限制）6、变频器应可靠接地。7、在防爆
21、主腔内进行操作时，手上必须带接地导线或静电环。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-29-,8、禁止对变频器主回路和控制回路进行耐压和绝缘试验，如对与变频器相连的设备进行耐压和绝缘试验时,应先将与变频器相连的电路切断。如对变频器电源侧相关设备或电缆进行耐压和绝缘试验时，必须先把与输入电抗器箱上的L1、L2、L3端子相连的电缆断开。如对电机或电机侧电缆进行耐压和绝缘试验时，必须先把与变频器箱上的U、V、W端子相连的电缆断开。9、变频器输出端不允许加装电容器或阻容吸收装置。10、变频器输入电抗器防爆接线腔内的R. S. T端子必须要与变频器防爆接线腔内的R. S. T端子一一对应。变频器整流侧PI
22、B板上的三相电源相位应与输入电抗器箱进线电源相位一致。变频器主回路输入输出线严禁接反。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-30-,1.4 运行信息及含义,变频器显示的运行信息及其含义,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-31-,1.5 故障处理及含义:变频器显示的故障信息及其含义,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-32-,胶带运输机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备。胶带运输机的拖动技术形式复杂多样，调速型液力耦合器、CST、固态软启动、直流拖动、交流变频拖动等多种形式共存；在大型胶带运输机多电机多滚筒的拖动系统中，拖动方式以直流拖动、交流变频拖动和CST拖动为主。煤矿井下胶带运输机对拖动
23、技术的要求是：a、控制简单，起动特性好，调速性能好，启动转矩大；b、易于形成防爆结构；c、工作可靠，维护量小；d、价格适中。 直流电机因不宜形成防爆结构而未能应用于井下；CST的维护量及维护要求复杂，同时价格较高，因此煤矿井下应用较少；采用无速度传感器矢量控制的防爆变频器的出现，为煤矿符合井下胶带运输机拖动要求且价格适中的最佳拖动设备。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,2、变频器应用-带式输送机应用,-33-,（1）优越的软起动、软停止特性 软起动、软停止特性是胶带输送机驱动系统的首选目标。胶带本身是一个弹性体，在带负载运行时又具备极大的惯性，胶带输送机起动加速度与停车减速度的值越大，在皮带
24、上储存的能量就越大，而释放这些能量就会对输送机机械系统产生极大的冲击。防爆变频器的起动、停止时间是任意可调的，也就是说起动时的加速度和停车时的减速度任意可调，同时为了平稳起动，还可匹配其具备的S型加减速时间，这样可将胶带输送机起停时产生的冲击减至最小。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-34-,（2）平稳的重载起动 胶带输送机在输煤过程中任意一刻都可能立即停车再重新起动，必须考虑“重载起动”能力。另外由于采用无速度传感器矢量控制方式，低频运转可输出1.5-2倍额定转矩，因此最适于“重载起动”。重载起动起动特性见下图。,f(Hz),15,50,100%TN,200%TN,T,四、唐山开诚矿用防
25、爆变频器的应用,-35-,（3）验带功能 煤矿的生产运输系统多为以胶带输送机为主，运输系统检修维护的主要工作是胶带输送机的检修维护，低速验带功能是胶带输送机的检修的主要要求。变频调速系统为无级调速的交流传动系统，在空载验带状态下，变频器可调整电机工作于5100额定带速范围内的任意带速长期工作。,（4）功率平衡 煤矿井下胶带输送机系统多为双滚筒驱动或多滚筒驱动，每个驱动滚筒由单一的一台电机拖动，为了保证系统内的同步性能，首先要求位于机头的各滚筒应同步启停，在某一电机故障时能系统停机，同时为了保证系统的运输能力，应尽量保证各滚筒之间的功率平衡。通过调整相应两变频器的速度给定来调整两电机之间的速度差
26、，便可以任意增大或减小两驱动电机的电流差值的大小。因此可以通过单独的控制系统进行系统内各电机的电流值，在通过调整各电机的速度来使各电机电流值逐步趋于平衡，这便形成了一个动态的功率平衡系统。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-36-,（5）自动调速对应于煤矿的特殊生产条件，有时，煤的产量是极不均匀的，当然胶带输送机系统的运煤量也是不均匀的，在负载较轻或无负载时，胶带输送机系统的高速运行对机械传动系统的磨损浪费较为严重，同时电能消耗也较低速运行大的多，但因生产的需要胶带输送机系统又不能随时停车。采用单独的控制系统对前级运输系统的载荷、本机运输系统的载荷进行分别测量，这样可控制变频器抑后降速或提前
27、升速。此方案适于载荷不均的胶带输送机系统，可大大节约电能，同时降低胶带输送机系统的设备损耗，延长使用寿命。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-37-,（6）超长距离运输多点驱动 机头各变频之间进行CANBUS通讯，实现主从功率平衡控制 中部各变频之间进行CANBUS通讯，实现主从功率平衡控制 机头、中部各设置PLC防爆箱对局部变频器进行速度给定与起停控制 机头与中部之间的功率分配由两台PLC防爆箱通过光纤以太网通讯实现 机头与中部之间的起停联锁及延时由两台PLC防爆箱通过光纤以太网通讯实现,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-38-,2.1功率平衡多点驱动的上运(或平运)带式输送机由于驱动装
28、置的布置形式、胶带的弹性伸长、驱动滚筒包角或磨损不一造成的差别、电动机转差率的差异等使各个驱动滚筒的牵引力不等，因而各驱动电机不可避免的存在功率不平衡现象。功率不平衡使电机负荷分配不均，驱动装置过度磨损，甚至烧毁电动机，因此采用多点驱动时要调节各驱动部的功率平衡。 在井下皮带变频拖动中，变频主从皮带机是两台或多台变频拖动同轴或独立的两台及以上电机同步拖动同一条皮带对物体进行上下运输的，进行最大功率的稳定运转的系统。要求做到整个系统中电机之间的功率平衡，在下运皮带中还要求变频器能四象限运行。 我公司变频器控制主从皮带机时将多台变频器分别设为一台主机和多台从机，通过主从变频器间的相互通讯从而控制电
29、机间轴上的输出功率和转速同步的。(如图1),四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-39-,图1,通讯原理,实际接线,CAN-BUS通讯线,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-40-,功率平衡系统安装调试时需注意的事项：1、系统连接 功率平衡系统在进行系统接线时，需要将多台变频器中的功率平衡通讯线使用屏蔽双绞线连接在一起,如图2,图2,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-41-,功率平衡系统安装调试时需注意的事项：1、系统连接 功率平衡系统在进行系统接线时，需要将多台变频器中的功率平衡通讯线使用屏蔽双绞线连接在一起。2、终端电阻 主板中有且只有两个短路块，均为通讯设定的终端电阻配置选择用。在功率平
30、衡系统中的通讯线中，需要在整个系统的两个端配置终端电阻。方法是将主板上的短接点用短路块连接在一起，非端变频器需要将主板上的短接点断开（系统的默认配置为都有短路块，此短路块需要在现场进行配置，在车间进行调试的时候需要去除，调试完毕应恢复。在现场根据实际接线情况配置）。在上图中，一号和三号变频器需要短接主板上的终端，而二号则要断开主板上的短接点。3、参数设置 要进行功率平衡主从通讯，需要在变频器中进行参数设置。设置顺序为先设定主机（一般为皮带中最先出力的那个电机，或同轴电机中的一个）后设定从机，如表1（注：停车方式均为自由停车）。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-42-,表1,4、启动指令 功
31、率平衡系统中，变频器的启动指令要求由外部继电器给定到变频器的多功能端子上，多台变频器的启动指令由同一个继电器同时给定和取消。正转和反转选择在参数中端子功能设定中选择。在现场应用中，需要将几台变频器的运转方向设定为一致。可以通过将变频器内的驱动排线和对应的霍尔检测线变更相序来实现转向的更改。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-43-,2.2超长距离运输多点驱动,1、机头各变频之间进行CANBUS通讯，实现主从功率平衡控制2、中部各变频之间进行CANBUS通讯，实现主从功率平衡控制3、机头、中部各设置PLC防爆箱对局部变频器进行速度给定与起停控制4、机头与中部之间的功率分配由两台PLC防爆箱通过
32、光纤以太网通讯实现5、机头与中部之间的起停联锁及延时由两台PLC防爆箱通过光纤以太网通讯实现,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-44-,根据煤量调速，节能降耗，同时降低高速运行状态下的机械损耗煤量参考信号： 1、电流采样 2、皮带称重,2.3自动调速,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-45-,3、变频器应用-刮板机应用,液压支架,前刮板,设备巷道,后刮板主要用于拉顶煤,特点1、重载起动，刮板机压死时可长时间大扭矩启动2、平稳起动，减少链子冲击，增加链条使用寿命。3、功率平衡。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-46-,4、变频器应用-乳化液泵站应用,变频器内置PID功能，系统配置压力变送
33、器即可实现恒压供液，根据乳化液的需要情况自动调节电机的速度，实现泵站压力的恒定，从而节约电能，减少泄压阀的频繁工作，降低阀体的冲击，提高乳化液泵站的可靠性，延长寿命。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-47-,5、变频器应用-瓦斯抽放泵站应用,真空泵,移动瓦斯抽放泵主体为水环真空泵，属平方转矩负载，功率与转速（即频率）的立方成正比，变频改造后节能效益极为明显，一般节能均可达到30%45%。经过变频改造的瓦斯抽放泵站不仅降低了电能的消耗，同时也能有效的避免了由于过度抽放造成煤层的过度氧化，降低了煤层自燃的可能性。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-48-,5、变频器应用-局扇专用防爆变频器,
34、风机专用电源,风电闭锁瓦斯电闭锁自动瓦斯排放自动通风手动调速双电源双变频，主备自动切换安全与节能一体化,风机备用电源,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-49-,调速装置的运行模式：“自控通风模式”、“自控排瓦斯模式”、“手控频率给定模式”等3种运行模式。（1）自控通风在T1、T2、T3处瓦斯浓度都不超过设定值时，调速装置工作在自控通风状态，根据T1瓦斯浓度自动调节风机转速，从而改变输出风量，T1浓度由小变大，则风机转速也由小变大；反之，T1浓度由大变小，则风机转速也由大变小，；调节风机输出风量，避免瓦斯超限，实现按需通风。T1设定范围：0.5-3.5%CH4 T2设定范围: 0.5-3.5%
35、CH4 T3设定范围: 0.3-1.0%CH4上限频率设定值设定范围3050HZ 下限频率设定值设定范围2045HZ自控通风模式下调速装置调速范围：在下限频率的设定值和上限频率的设定值之间。（2）自控排瓦斯调速装置正常工作在自控通风模式，当实际浓度设定值或2实际浓度2设定值或1实际浓度1设定值时，会自动转入自控排瓦斯模式，根据T3瓦斯浓度自动调节风机转速， T3浓度由小变大，则风机转速也由大变小；反之，T3浓度由大变小，则风机转速也由小变大，调节风机输出风量，避免瓦斯超限。当实际浓度1.5%，调速装置会自动停止运行，且实际浓度下降到再起动设定值时，调速装置会自动起动运行；当实际浓度设定值和2实
36、际浓度2设定值和1实际浓度1设定值时，在10分钟后会自动转入自动通风状态（3）手动调节频率在手动调节频率模式下，输出频率应和设定频率一致，误差不超过0.5Hz。在手动调节频率模式下,输出频率不受瓦斯浓度传感器T1、T2、T3浓度的控制。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-50-,五、变频器故障处理,1、案例1.1东庞矿皮带功率平衡系统问题处理 2010年6月4日接市场部协调单，反映东庞矿变频皮带系统功率平衡调试出现问题，经与矿方及售后人员联系，了解情况后，于6月7日到达东庞矿并下井去处理问题。在现场检查中发现变频器参数设定不一致，具体如下：,1号机 编号0911400015 主机参数设置额定
37、电流 200A转速 1465加速时间 60减速时间 10磁通补偿 0停车方式 自由停车,2号机 编号0911400016 从机参数设置额定电流 259A转速 1465加速时间 60减速时间 0.5磁通补偿 25停车方式 自由停车,3号机 编号0911400013 从机参数设置额定电流 150A转速 1465加速时间 60减速时间 0.5磁通补偿 25停车方式 自由停车,4号机 编号0911400017 从机参数设置额定电流 150A转速 1465加速时间 60减速时间 0.5磁通补偿 7停车方式 自由停车,-51-,与矿方技术人员了解系统运行情况如下（经与我售后人员联系，情况大致相同）： 空载
38、 35A左右（4台） 重载 1号 100，号135A，3号 75A，4号 70A。重新设定参数,1号主机参数设置额定电流 150A转速 1465加速时间 80减速时间 10磁通补偿 10停车方式 自由停车,2号至4号从机参数设置额定电流 150A转速 1465加速时间 5减速时间 5磁通补偿 10停车方式 自由停车P参数 4I参数 10限流保护 388.5过载保护 140输出缺相保护 激活,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-52-,运行情况空载 40左右重载 电流在90左右，4台电流基本平衡，最大负荷4台运行时，电流125-120之间。,空载,重载,原因：在现场调试时，需要确认现场参数：同一系统中，变频器设定的电机参数需要相同，其他除平衡相关参数外都应相同（因现场电机参数相同）。,四、唐山开诚矿用防爆变频器的应用,-53-,五、变频用电机的选型,变频电机要求频率范围3 50HZ磁通密度选择铁芯设计散热独立通风绕组选择变频电磁线或成型绕组（扁铜线）轴承绝缘要求变频器至电机电缆越短，变频器输出浪涌电压对电机绝缘影响越小功率因数变化导致额定电流增大，变频器功率需要按照电流选型,