變頻器在運(yùn)河煤礦副井提升系統(tǒng)主電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

文/田清

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和大功率輸出技術(shù)的迅速發(fā)展，交流調(diào)速取代直流調(diào)速、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)成為當(dāng)今節(jié)電和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍等諸多優(yōu)點(diǎn)被國內(nèi)外公認(rèn)為是最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。副井提升系統(tǒng)主電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)作為主電機(jī)唯一的散熱系統(tǒng)，長期處于不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，電機(jī)功率大、耗電多且噪音大。冷卻風(fēng)機(jī)的可靠運(yùn)行，直接關(guān)系著主電機(jī)的壽命以及副井提升系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文就西門子MICROMASTER430系列變頻器在濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)運(yùn)河煤礦副井提升系統(tǒng)主電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用及效果進(jìn)行了闡述。

一、變頻器選型

根據(jù)運(yùn)河煤礦副井提升系統(tǒng)主電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的電壓等級(jí)、額定功率、額定電、額定轉(zhuǎn)速以及散熱冷卻的要求，最終采用西門子MICROMASTER430通用型變頻器。

MICROMASTER430由微處理器控制，采用先進(jìn)的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。該變頻器屬于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的系列產(chǎn)品之一，特別適合用于水泵和風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，具有極高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性。

1.主要特征。MICROMASTER430通用型變頻器具有易于安裝、參數(shù)設(shè)置和調(diào)試，EMC設(shè)計(jì)牢固，IT（中性點(diǎn)不接地）電源供電，快速并可重復(fù)的響應(yīng)控制信號(hào)，廣泛的參數(shù)設(shè)置范圍且具有多個(gè)模擬量，電纜連接簡便，多個(gè)繼電器和模擬量（0～20MA）輸出，6個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入并可切換為NPN/PNP接線以及2個(gè)模擬輸入 （AIN1：0～10V、0～20MA 和–10～+10V，AIN2：0～10V 和 0～20MA），BiCo（二進(jìn)制互聯(lián)連接）技術(shù)，可調(diào)式脈沖寬度開關(guān)頻率，降低電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪音等主要特征。特別是用于水泵和風(fēng)機(jī)控制時(shí)，更具有電動(dòng)機(jī)分級(jí)和節(jié)能兩種控制方式、手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式、可檢測傳動(dòng)皮帶故障和旁路等特點(diǎn)。

2.性能特征。MICROMASTER430通用型變頻器在使用性能上具有磁通電流 （FCC）和多點(diǎn)V/f控制特性，快速電流限制（FCL）功能，內(nèi)置的直流注入制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)功能，加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能（起始和結(jié)束段帶平滑圓弧或不帶平滑圓?。?，比例、積分和微分（PID）閉環(huán)控制的功能，DDS（電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)組）和CDS(命令數(shù)據(jù)組和設(shè)定值信號(hào)源）各組參數(shù)的設(shè)定值可自由切換，可變轉(zhuǎn)矩（VT）運(yùn)行時(shí)的額定參數(shù)，以及自由功能模塊。

3.保護(hù)特性。MICROMASTER430通用型變頻器設(shè)有過電壓/欠電壓保護(hù)、變頻器過熱保護(hù)、接地故障保護(hù)、短路保護(hù)、I2t電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)、PTC/KTY電動(dòng)機(jī)保護(hù)等功能。

二、冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)變頻控制系統(tǒng)構(gòu)成

冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)變頻控制系統(tǒng)由MICROMASTER 430通用型變頻器、變頻電機(jī)、西門子S7-200可編程控制器、溫度傳感器、溫度巡檢儀和冷卻風(fēng)機(jī)等組成了一個(gè)閉環(huán)連續(xù)調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)原理如圖1所示。