矿用低压防爆变频器的应用研究
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，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，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6 60V和1140V的电压等级的功率器件问题。在低压交流电动机的传动控制中，应用最多的功率器件有GTO、GTR、IGBT和智能模块IPM，后两种是目前通用变频器中最广泛使用的主流功率器件。特别是IGBT，其集射电压V ce < 3V，频率可达20kHz，含的集射极间超高速二极管Trr可达150ns，现在，采用沟道型栅极技术、非穿通技术大幅降低集电极- 发射极间饱和电压的第四代IGBT已问世，它的开关器件发热减少，将曾占主回路发热50%～70%的器件发热降低了30%，同时它是高载波控制，使输出电流波形有明
显改善，驱动功率、体积都较以前减小。应用此种功率器件使得防爆变频器的性能有了很大的提高，现国外已有耐压5000V、电流达1200A的IGBT，可以适用于煤矿井下114 0V的系统。因此，只要认真对相关的驱动控制电路进行技术攻关，就能解决防爆变频器的电压等级问题。
（2）防爆散热的解
煤矿防爆产品功率器件的散热是一大难题，变频器主回框路图见图1所示。一般变频器的功耗为其容量的4% ～5% ，其中逆变部分约占50% ，整流及直流回路约占40% ，控制及保护电路占10%左右。因此，需要解决如何将逆变、整流回路高发热器件的热量迅速有效地通过防爆壳体散发出去，保证功率器件的正常工作温度，而热管散热器则是一种较为实用合理的技术途径。
热管是一种传热性极好的人工构件，它利用“相变”传热的原理，与金属铜、铝等实体材料和天然传热方式完全不同。其有效导热性是铜、铝等有色金属的成百、上千倍。热管散热器就是利用热管技术对散热器进行改进而制作出来的新品，对于双面散热的分立电力电子器件，风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04 ℃/W，而热管散热器的热阻可达0. 01 ℃/W。在自然对流冷却条件下，热管散热器比实体散热器的性能可提高10 倍以上。热管散热器可以采用自冷的方式，无需风扇，没有噪音，免维修，安全可靠。图2所示为采用水- 铜热管散热器（以水为介质，铜为管壳材料），其蒸发段以压装方式装入铜材制成的基座，基座平面固定功率器件，冷凝段压装铝质散热片，形成热管散热器可有效地将功率器件在防爆腔体积聚地热量传导到壳体外并通过散热片快速散发，从而就解决了较大功率防爆变频器的散热问题。
图1 变频器主回路框图
1—整流回路; 2—逆变回路
图2 采用水- 铜热管散热器示意图
1—功率器件；2—基板；3—防爆壳体；4—散热片；5—热管
（3）电磁兼容性措施
变频器的输入部分为整流电路，输出部分为逆变电路，它们都是由起开关作用的非线性元件组成，在开断电路的过程中，都要产生高次谐波，由于功率较大，对系统其它设备干扰性较强，其干扰途径主要为传导、电磁辐射及感应耦合。为防止干扰，可从硬件和软件两个方面入手，硬件抗干扰的原则就是要抑制和消除干扰源，切断干扰的耦合通道和降低系统干扰信号的敏感性。因此，可以采取隔离、滤波、屏蔽、接地等措施，将干扰抑制在相关标准允许的围
1）串接电抗器或安装谐波滤波器
在电源输入端串接合适的电抗器或安装LC型谐波滤波器，以吸收谐波和增大电源或负载阻抗达到抑制谐波的目的。
2）接地分开
通过共用的接地线传播干扰是干扰传播的最普遍的方式。将动力线的接地与控制线的接地分开是切断这一途径的根本方法，即将动力装置的接地端子接到地线上，将控制装置的接地端子接到该装置的金属外壳上。
3）布线分离
信号线靠近有干扰源电流的导线时，干扰会被诱导到信号线上，使信号线上的信号受到干扰，布线分离对消除这种干扰行之有效。把动力电缆、控制电缆以及信号电缆分开走线，在有限的空间保持一定间隔，尽量增大干扰源与受扰电路间的距离。模拟量、低电平、高电平信号采用屏蔽双绞线连接并单独占用走线槽。控制电缆最好与其主回路线以垂直的方式走线。
4）采用变压器隔离
采用隔离变压器将电源与控制回路隔离，隔离变压器可应用具有隔离层的隔离变压器。
5）屏蔽
将计算机控制单元予以屏蔽，IGBT的驱动单元和控制单元之间使用光纤进行信号传递。
4 结语
（1）通过分析研究，矿用低压防爆变频器的整体结构需要重新设计，在保证变频器性能的前提下，主要解决防爆散热、电磁兼容性等关键技术。
（2）目前额定电压1140V、额定功率200kVA及以下的防爆变频器在煤矿井下风机、带式输送机、绞车的控制系统中已得到广泛的应用，随着生产设备单机功率的不断增大，需要研制更大功率的矿用防爆变频器。
变频器的试验与测试
来源：无忧电子开发网作者：磊
交流变频调速是集电力电子、自动控制、微电子学和电机学等技术之精华的一项高新技术，自问世以来倍受瞩目。它以优异的调速性能、显著的节电效果和广泛的适用性而被国外公认为世界上最理想的电气传动方案。
技术的发展
生产技术的不断发展，直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。由于换向器的存在，直流电机的维护量加大，单机容量等都受到限制。人们开始转向结构简单、维护方便的异步电动机。但异步电动机的调速性能难以满足生产的需要。20世纪60年代以后，电力电子技术、控制技术和微电子技术的飞速发展，使得交流调速性能可以与直流调速媲美。目前，交流调速已进入逐步代替直流调速的时代。
变频调速的控制方式经历了脉宽调制变压变频(PWM —VVVF)、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等技术的发展历程，在控制精度、控制算法的复杂度、通用性等方面得到很大提高。
最新的技术是矩阵式交-交变频，省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为1，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。
变频器的试验要求
目前，已制订了6项电气传动调速系统的国家及行业标准：GB/T3886.1-2002、JB/T10251-2001、GB/T12668.1-2003、
GB/T12668.2-2003、GB/12668.3-2004、GB/T12668.4。此外，GB/12668.5、GB/12668.6正在进行最后阶段的审批。
变频器的试验类型包括型式试验、出厂试验、抽样试验、选择试验、车间试验、验收试验、现场调试试验、目击试验等。
电气试验方面主要是测量变频器的输入、输出值，包括：1）输入值：额定输入电压、额定输入电流、额定容量、有功功率、功率因数、输入各次谐波、输入总失真度。
2）输出值：最大额定输出电压、额定连续电流、额定功率、频率围、过载能力（过载能力适用于额定的转速围）、输出各次谐波、输出总失真度。
3）效率：在设计的频率围，各个频率下的效率。
变频器的测量与仪器
1、测量仪器仪表简介
目前常见的测量仪表很多，这里介绍几种常见的仪表。
1) 动铁式仪表：
这种仪表测量的是有效值，它的值由固定线圈磁场与其可动
铁之间相互作用的电磁力所确定的偏转角度而确定。读数误差由动铁的磁饱和以及谐波对线圈电感的影响引起。仪表精度一般为
0.5级。
2) 整流式仪表：交流电流经整流然后作用于动圈式直流表，按交流电流的有效值确定刻度，其有效值是由整流平均值乘以波形系数求出的。该种仪表基本用于测量正弦电流波形，在测量非正弦电流的波形时，应注意波形系数。典型的仪表精度是1.0
级。
3) 热电式仪表：
温升与测量电流产生的热量成正比，温升被热电偶转换为直流电动力，其电流有效值由直流毫伏表指示。
4) 电动式仪表：
电流指示值具有均匀的刻度，其指针偏转角度等于两个线圈间的力，它的驱动转矩(Im×IF×dT／dq）电流IF是与负载串联的固定线圈的电流Im正比于动圈中的电压。典型精度为0.5级。
5) 谐波分析仪：
目前最常用的变频器主电路一般为交-直-交组成。在整流回路中接有大电容，输入电流的波形不是正弦波；在逆变输出回路中输出电压信号是受PWM 载波信号调制的脉冲波形。其他类型的变频器与此类似，输入、输出都不是标准的正弦波，有较多的高次谐波含量，因此，在测量仪器的选择上与传统的测量有所不
同。
目前，特别适于变频器测量的仪器是谐波分析仪，主要有日本横河（YOKOGAWA）的WT系列谐波分析仪，如WT1600、WT3000等。这类产品不仅可以测量基本的电参数，并且针对变频器做了一些特殊设计：如测量模块比较多，可以同时测量输入、输出参数，进行谐波分析，测量真功率因数；带宽比较宽，可以从DC 到1MHz，精度一般可以达到0.15级或0.02级；显示方便，可以显示数值、波形、谐波柱状图等；可以测量变频器驱动的电机的机械输出，如电机转速、扭矩等，这样可以更方便的测量变频器的驱动能力及驱动效果。可以说，一台WT谐波分析仪可以替代一堆传统仪表，确保测试的高效和准确。
2、变频器测试
对变频器进行测试的电路如图1所示，这是一个完整的变频器测试方案，包括三相电源输入、三相输出、驱动电机的机械输出（转速、扭矩）等。如果被测的变频器功率较大，输入、输出电流超过了仪器的量程，就需要在电流的测量回路里接入CT（电流互感器），把被测电流转变成仪器的测量量程。
测试电路里的谐波分析仪是横河公司的WT1600数字功率计。该仪器有6个模块，可以同时输入6路电压、6路电流；同时有电机测试模块，可以测量电机的转速、扭矩等。一台WT1600不仅可以测量变频器的输入、输出参数，还可以测量电机的扭矩、转速、滑差、机械输出功率，以及电机效率变频器效率等。
1）输入侧的测量
变频器输入电源是50Hz交流电源，但是由于变频器的输入侧是整流电路，电流的波形一般不是标准的正弦波。典型的输入
波形如图2。
传统的有功功率的计算公式为：
P＝Urms × Irms ×cosφ
式中：
P：有功功率；Urms：电压有效值；Irms：电流有效值；φ：
电压电流夹角。
但是，变频器的输入电流包括高次谐波，很难测量出相位角。
横河的WT1600等WT系列的谐波分析仪使用了数字采样方法，对指定的有效采样周期获取的瞬时波形数据的总和进行平均。总和由样本数N平均，得出一个功率值，如图3。
有功功率计算公式为：
式中：
u(t):时刻“t”的电压瞬时值；i(t)：时刻“t”的电流瞬时值；Δt:采样时间间隔；N ：总采样样本数。
这样，不需要测量电压电流夹角，就可以计算出有功功率。
相应的，功率因数 PF＝P/S＝P/(Urms*Irms)
式中：
S：视在功率
同时，谐波分析仪测量波形进行谐波分析，计算出电压畸变率、电流畸变率等，然后对系统进行综合分析判断。
电压总的畸变率Uthd：
式中：
U（1）：基波电压；U（k）：k次谐波电压；max：最大谐波
次数
电流的总畸变率Ithd：
式中：
1）：基波电流；I（k）：k次谐波电流；max：最大谐波次数
2）输出侧的测量
变频器的输出波形见图4，是频率可变的信号，含有较多的高次谐波。而电动机转矩主要依赖于基波电压有效值，因此，需要测量的电压值或者说一般变频器的额定电压值是指基波有效值。对PWM类型的变频器来说，PWM电压的整流平均值正比于其输出电压基波有效值。如日本电机学会(JEMA)规定：使用平均整流方法计算有效值，因为该值更合适地反映了驱动电机的输出转
矩。
横河WT1600等WT系列谐波分析仪，可以同时测量有效值、整流平均值等数值，用户可以根据需要进行方便的选择。
变频器的效率为：
式中：
h：变频器效率ΣPout：变频器输出有功功率；ΣPin：变
频器输入有功功率。
WT1600还可以测量电机的机械输出，可测量电机的速度和扭矩传感器的输出，然后计算扭矩、旋转速度、机械功率、同步速度、滑差等，实现在一台仪器上测量电机效率与总效率。
随着变频技术的发展，对测量也提出了更高的要求。测量仪表厂家根据变频器的发展和需求不断推出新产品，满足了测试的需求。目前，变频技术的日益复杂化，一些非标准的正弦调制PWM波形的出现，经常发生输出电压的整流平均值与基波有效值不相等的情况。针对这种情况，横河公司推出WT系列最新型号WT3000产品，在不改变测量模式的情况下，改进了设计，使其可以同时测量常规项目，如整流有效值以及谐波有效值等，用户可以自己对数据进行对比。产品与测量手段是相辅相成并互相促进的，二者会随着技术的发展不断推出新。
产品说明 GS系列通用变频器是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率范围从750W 到315kW的G型机（恒定转矩控制方式）或者P型机（可变转矩控制方式），供用户选用。 本变频器由高性能32位DSP微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。 1.1铭牌说明及命名规则 从包装箱取出变频器，检查产品铭牌，确认变频器型号，产品是否与定货单相符，机器是否有损坏，如有疑问或产品损坏，请与当地经销商联系。 铭牌说明： 变频器型号 输入电压相数、电压及频率 输出视在功率及电流 产品序列号 图1.1 铭牌示意图 命名规则：
1.2 GS系列变频器技术规范 GS系列变频器适用电机功率范围为：0.75～315kW。 1.2.1技术规范 项目规范 电源额定输入电压 （V） 三相380V +15%/-20%,50～60Hz±5% 输出额定输出电压 （V） 三相380V（与输入电压有关，可通过参数设置） 适用电机功率 （kW） 1.5 3.7 7.5 15 22 37 55 93 132 185 220 280 0.75 2.2 5.5 11 18.5 30 45 75 110 160 200 250 315 额定输出电流 （A） 3.8 9.0 17 32 45 75 112 176 253 355 426 540 2.1 5.1 13 25 37 60 91 150 210 304 380 480 610 最大过载电流 G型（200型）：150% 1分钟，180% 2秒 P型（216型）：120% 1分钟，150% 2秒 控制及运行 频率控制范围0～400Hz 输出频率精度0.01Hz 调速范围1：100 控制方式直线VF控制/多点VF控制/节能控制/磁通电流控制/转矩控制转矩提升手动转矩可调/自动转矩提升 启动转矩 G型：0.5Hz时150％的额定转矩 P型：0.5Hz时100％的额定转矩 电压/频率特性基本电压10V～440V可调，基本频率8Hz～400Hz可调 加、减速曲线直线和任意可调曲线，0.1～3200.0秒连续可调 频率设定输入 操作盒键盘、操作盒电位器、计算机、0～10V信号、4～20mA信 号及其组合 输入端子指令信 号 运转、正/反转、点动、多段速度、自由停车、复位、电压/电流 信号输入切换 输入端子 八个数字输入端子，其中一个可用作高速脉冲输入（0～50kHz） 二个模拟输入端子，一个只接收电压信号（0～10V），另一个可以 接收电压（0～10V）或电流信号（0～20mA） 输出端子 两个数字输出端子，其中一个可用作高速脉冲输出（0～50kHz） 二个模拟输出端子，可以输出电压信号（0～10V）或电流信号（0～ 20mA） 一个继电器输出 标准功能 电流限幅、手动转矩提升、自动转矩提升、自动稳定输出电压 （AVR）、转速追踪、启动直流制动、停车直流制动、瞬时停电再 起动、自动故障复位、频率上下限限制、跳跃频率功能、自动转 差补偿（转速补偿）、载波频率自动调整、自动节能运行、音调调 节、加减速模式可调、频率表和电流表输出、简易一拖二供水功 能、七段多段速度运行、程序运行、纺织用摆频功能、闭环PID 调节控制、注塑机节能改造（需配信号采集板） 保护功能 过压、欠压、外部故障、过流、电流限幅、过热、电子热过载继 电器、防过压（流）失速、数据保护 显示本机操作盒 参数设定：查看修改参数 运行显示：显示输出频率、输出电压等13种运行状态参数 故障显示：显示故障代码 计算机 通过内置串行通讯口与计 算机通讯 功能代码、数据、状态、图形
2018十大国产变频器品牌排名分析 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 2018国产变频器十大品牌排名（不分先后）： 1、德力西变频器(中国德力西控股集团有限公司) 2、英威腾(深圳市英威腾电气股份有限公司) 3、烟台惠丰(烟台惠丰电子有限公司) 4、成都佳灵(成都佳灵电气制造有限公司) 5、台达(台达电子工业股份有限公司) 6、深圳汇川(深圳市汇川技术股份有限公司) 7、普传科技(普传科技股份有限公司) 8、风光电子(山东新风光电子科技发展有限公司) 9、合康亿盛(北京合康亿盛变频科技股份有限公司) 10、利德华福(北京利德华福电气技术有限公司) 变频器十大品牌之一的德力西变频器 德力西变频器特点论述： 德力西变频器主要运用于电力工业、石油化工、冶金、水资源等工业中的风机、水泵、压缩机等，尤其是应用在高压大功率的风机和泵类机械中，取代传统挡风板、节流阀，可以根据负荷大小适时控制风量和流量，显著提高的节能效果。另外，还可以改善和适应运行环境，平滑加减速、提高加工工艺等功能。 德力西变频器由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%～60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流
量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%～30%，它们的节能就具有非常重要的意义。对于一些在低速运行的恒转矩负载，如传送带等，变频调速也可节能。除此之外，原有调速方式耗能较大者(如绕线转子电动机等)，原有调速方式比较庞杂，效率较低者(如龙门刨床等)，采用了变频调速后，节能效果也很明显。 变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变德力西变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，故加、减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的起停。变频调速系统制动时，德力西变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网，但回馈给电网需增加专用附件，投资较大。除此之外，变频器还具有直流制动功能，需要制动时，德力西变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路。 英威腾变频器特点论述： 英威腾电气公司在吸收国外先进技术的基础上，结合近十年变频推广的应用经验和当今电力电子最新控制技术，目前已开发研制出了CHV、CHE、CHF、中压、高压等几大系列、上百种规格型号的高性能变频器，在石化、钢铁、建材、油田、化工、纺织、印刷、塑胶、机床、矿山等行业领域大量成功应用。现将几种产品介绍如下： 英威腾CHF变频器的特点有： 1、优化的V/F控制(采用DSP控制系统，完成优化的V/F控制，比传统V/F控制更具优越的性能)。 2、经济型结构(G/P合一，更能满足大部分客户的功能需求)。 3、独立外引键盘(可实现本机键盘与外引键盘的双重控制及变频器运行状态的监视)。
附件2 煤矿用防爆高压变频器安全标志管理方案 （暂行） 前言 随着电气传动技术尤其是变频调速技术的发展，具备无级调速、节约能源、降低生产成本等诸多优点的高压变频器，受到煤矿用户和高压变频器生产企业的高度关注。但目前尚无相关国家或行业标准，也缺乏相关检验条件，严重制约着防爆高压变频器产品在煤矿井下的使用和安全标志管理。 为适应煤矿井下的迫切需要，安标国家中心于2010年5月30日组织召开了煤矿用高压变频器技术研讨会，就相关防爆安全、电磁兼容、安全保护以及产品在井下安全使用等问题进行了系统研究，专家组出具了《关于煤矿用高压防爆变频器安全标志管理的专家意见》。其后一年多时间内，安标国家中心又组织有关机构及专家对高压变频器产品的安全要求、检测检验条件、方法及判别准则做了进一步探索，使高压变频器产品检验技术手段得到进一步的完善，基本具备了安全标志审核发放所要求的条件。2011年7月28日，安标国家中心在山东青岛再次召开专家研讨会，对相关问题进行专家论证。 根据专家论证意见和《国家安全监管总局办公厅关于加强矿用新产品安全标志管理的通知》（安监总厅规划〔2011〕148号）精神，结合煤矿用防爆高压变频器产品的特点，制订本方案。
1 适用范围 煤矿用防爆高压变频器产品（额定电压 3.3kV及以上）的安全标志审核发放工作。 2 认证模式 按新产品程序进行认证，认证模式为“技术审查＋产品安全性能检验”。 3 认证依据 《煤矿用防爆高压交流变频器通用安全要求（试行）》。 4 认证申请 4.1申请人 申请人应为从事矿用变频器产品研制开发、能够承担产品主体责任的法人机构，并满足以下要求： （1）注册资本不少于1000万元； （2）10名以上具有中高级专业技术职称的在册电气及机械专业技术人员； （3）具备矿用变频器3年以上研制和生产经验； （4）具备高压变频器综合加载实验台（装置）及产品企业标准中规定的出厂检验能力。 4.2 申请材料 4.2.1 申请人基本信息 详见矿用产品安全标志申办平台的相关说明。 4.2.2 产品技术文件
使用说明书 BPB-2×22/192X 蓄电池电机车用隔爆型变频器安装、使用产品前请仔细阅读该项使用说明书
目录 一、用途-------------------------------------------------------------------------------2 二、产品型号、名称和标志---------------------------------------------------------2 三、使用环境条件---------------------------------------------------------------------2 四、主要技术参数---------------------------------------------------------------------2 五、基本结构---------------------------------------------------------------------------3 六、电路及工作原理------------------------------------------------------------------4 七、安装及使用---------------------------------------------------------------------4 八、维护及注意事项------------------------------------------------------------------4 九、产品的成套性------------------------------------------------------------------9 十、产品的运输及保管---------------------------------------------------------------9 十一、质量保证-----------------------------------------------------------------------9 十二、环境保护要求-----------------------------------------------------------------9十三、订货须知-----------------------------------------------------------------------9 十四、司控操作说明--------------------------------------------------------------9
浅谈对矿用防爆变频器的几点认识 本文谈到了矿用防爆变频器在神东煤炭集团的应用和防爆变频器的关键技术，并分析了电压等级、散热、电磁兼容等问题。 标签：防爆变频器；散热；电磁兼容 1 煤矿生产采用变频调速的必要性 变频调速是一种高效率、高性能的调速方式，采用异步电动机（或同步机），使其在整个工作范围内保持在正常的小转差率下运转，实现无级平滑调速，静止变频器的容量可以从零点几到上万千瓦，能满足各种生产机械的要求。随着电力电子技术及微电子技术的发展，现代控制理论特别是矢量控制技术以及近年来交流调速系统的数字化技术的应用，使得变频调速已得到广泛应用，在煤矿使用变频调速已成为当前矿用设备调速的趋势。采用矿用变频器在煤矿井下应用，归纳起来有以下几个优点：（1）能解决大功率电机高精度的转矩控制；（2）能实现大功率电机的软起、软停和过程控制；（3）实现多机联动时的功率平衡；（4）四象限运行时的再生制动和能量回馈；（5）替代CST等软起动机械设备，净化环境，安全生产；（6）减小高科冲击，延长机械设备使用寿命；（7）节能；（8）利用可编程控制器轻松实现各种工况的配合控制，等优点。 煤矿使用变频调速技术发展较晚，这与煤矿特殊的工作环境，极高的安全性要求，煤矿设备的特殊性有关。煤矿井下潮湿、高温、易燃易爆气体、煤岩尘大等问题，要求煤矿井下必须使用防爆变频器。防爆变频器就需要解决电气爬电、功率器件散热、安全控制、电磁干扰、特殊的工作电压及功率大等技术问题。 2 防爆变频器的关键技术 2.1 矿用防爆变频器的电压等级 低压通用变频器一般电压等级为220V、380V，有些厂家如西门子公司生产的变频器可用于660V。国外没有1140V的电压等级，而且国外把1000V～3000V 以上的电压等级归入中压，故给国内煤矿用户的选型带来一定的困难，加上煤矿井下环境恶劣，有甲烷等爆炸性气体和煤尘存在，终因防爆散热问题难以解决，使变频器在煤矿井下使用受到限制。随着矿井的生产能力不断提高，生产过程中设备的单机功率不断增大，越来越多的设备采用1140V电压等级，防爆变频器不仅需要大功率，其1140V工作电压尤为需要。随着科学技术的发展和煤矿装备水平的不断提高，综采面机械化程度越来越高，机电设备的装机容量在不断增加，工作面电压等级也不断提高，高压3300V变频技术在煤矿井下应用的需求也越来越迫切。近几年来，我国在防爆交流变频器方面作了大量的研究工作，比如提高变频器的电压等级、提高变频器的功率。 2.2 矿用防爆变频器的防爆散热
1：启动2：停机3：激活给定参数设置4：正转 5：反转6：故障复位7：本地控制/远程(外部)控制1：如何启动，停机，改变运转方向 1：按（显示状态行）2：按（切换为本地模式：在显示屏第一 行没有字母L）3:按（停机）4：按（启动）5：按（反向运转）6：按（正向运转） 2：如何设置转速给定值 1：按（显示状态行）2：按（切换为本地模式：在显示屏第一行没有字母L）3：按（进入给定参数功能）4：按（慢速改变）或者 按（快速改变）5：按（）（保存给定值） 3：如何选择在显示屏幕上的实际信号 1：按（进入实际信号显示模式）2：按（选择某一行，光标选择的地方就是你选择的地方）3：按（进入实际信号的选择功能）4：按（选择一个实际信号）或者按（改变实际信号组）5：按（确认并返回实际信号显示模式）或者按（取消所作选择，恢复原设置） 4：如何显示实际信号的全称 1：按保持（显示3个实际信号的全称）2：释放（返回实际信号选择模式）5：如何查看和清楚故障记录：注：故障或警告正在发生，则不能清楚故障记录 1：按（进入实际信号显示模式）2：按（进入故障记录显示功能）3：按（选择上条或下条故障/警告记录）4：按（清楚故障记录）5：按（返回实际显示信号） 6：如何显示和清楚当前故障记录 1：按（显示当前故障记录）2：按（将故障复位） 7：如何选择一个参数并改变参数值 1：按（进入参数模式）2：按（选择一个参数组）3：按 （在组内选择一个参数）4：按（进入参数设置功能）5：按（慢 速改变数字及文字）或者按（快速改变数字值，仅对数字）6：按 （储存新的参数值）或者按（为了取消新的设置并恢复原有设置，按任意一个模式选择键退出，并同时进入相应的模式） 8：启动向导的启动，浏览，退出 1：按（进入功能模式）2：按（从列出项中选择一个任务或功能项）或者按（翻页，以便显示更多的操作向导/功能项）3：按（进入所选任务）4：按（接受并继续）5：按（接受并继续） 6：按（慢速传调整动参数）或者按（快速调整传动参数）7：按（确认新值并进行下一步操作）或者按（取消设置并返回上一步）8：按+ （取消并退出） 9：如何将数据从传动单元上传至控制盘 1：按（进入功能模式）2：按（进入包含上传，下载和调节亮度功能的页面）3：按（选择上传功能：UPLOAD）4:按（执行上传功能） 5：按（切换至外部控制，在显示屏第一行没有L显示）6：断开控制盘的连接，连接到要接受数据的目标传动单元 10：如何将数据从控制盘下载至传动单元 1：将存有上传数据的控制盘连接到传动设备2：按（切换至本地控制模式） 3：按（进入功能模式）4：按（进入包含上传，下载和调节亮度功能的页面）
在安装、使用产品前请仔细阅读产品使用说明书 ZJT1-□/660K 矿用隔爆兼本质安全型交流变频调速装置 使 用 说 明 书 2010年04月
目录 一、概述 (3) 1.1、产品特点 (3) 1.2、型式、规格、型号的组成及其代表意义 (3) 1.3、使用环境条件 (4) 二、技术参数 (4) 三、结构特征 (5) 3.1、主腔体 (5) 3.2、外散热器 (5) 3.3、接线腔 (5) 3.4、安全联锁、闭锁装置 (5) 四、工作原理 (5) 4.1、主回路 (5) 4.2、控制回路 (5) 4.3、保护 (5) 五、使用与操作 (5) 5.1、使用前的准备和检查 (5) 六、故障分析与排除 (6) 6.1、故障状态监测 (6) 七、保养、维修 (6) 八、运输、储存 (6) 8.1、运输 (6) 8.2、储存 (6) 九、开箱检查 (6) 9.1、检查随机物品及文件 (6)
一、概述 1.1、产品特点 本标准规定了ZJT1-□/660K矿用隔爆兼本质安全型交流变频调速装置（以下简称“变频调速装置”）的型式及参数、要求、试验方法、检验规则、标志、使用说明书和包装、运输、贮存。 本产品由三个单元组成，ZLB1-□/660矿用隔爆型整流器（以下简称“整流器”）、NJ1-□/660矿用隔爆兼本质安全型逆变器（以下简称“逆变器”）和DKB1-□/66O矿用隔爆型滤波电抗器（以下简称“电抗器”）。本产品为四象限运行变频器,适用于皮带输送机、绞车提升机等四象限运行场合，不能用于井下通风设备。 本产品的执行标准为Q/ZJDQ 0501-2014和GB3836-2010。 1.2、型式、规格、型号的组成及其代表意义 1.2.1 防爆型式 整流器和电抗器的防爆型式为矿用隔爆型ExdI Mb。 逆变器防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型Exd[ib]I Mb。 1.2.2 规格、型号的组成及其代表意义 (1)ZJT1-□/660K矿用隔爆兼本质安全型交流变频调速装置 Z J T 1- □/660 K 能量回馈电网 额定功率/额定电压 序号 变频调速 隔爆兼本质安全型 装置 (2)ZLB1-□/660矿用隔爆型整流器 ZL B 1- □/660 额定功率/额定电压 序号 隔爆型 整流器 (3)NJ1-□/660 矿用隔爆兼本质安全型逆变器 N J 1- □/660 额定功率/额定电压 序号 隔爆兼本质安全型 逆变器 (4)配套设备：矿用隔爆型滤波电抗器 DK B 1 —□/660 L 滤波 额定电流／电压 设计序号 隔爆型 电抗器
. 第一章安全注意事项与检查 1.1 安全注意事项 ●绝不可将交流电源接至变频器输出端U、V、W等端子。 ●在接通电源后，不可实施配线，检查等作业。 ●关闭电源，在键盘显示熄灭后5分钟之内，请勿触摸机内电路板及 任何零部件，且必须用仪表确认机内电容已放电完毕，方可实施机内作业，否则有触电的危险。 ●人体静电会严重损坏内部MOS场效应电晶体等，未采取防静电措 施时，请勿用手触摸印刷电路板及IGBT等内部器件，否则可能引起故障。 ●使用时，变频器的接地端子（E或〨）请依据国家电气安全规定和 其它有关标准正确、可靠的接地。 ●本装置在通电后,请勿接触内部线路板及其元器件,以免触电危险。 ●请勿以拉闸方式（断电）停机，等电机运行停止后才可断开电源。 ●符合CE标准必须增加选购输入滤波器附件。 特别注意： 只有训练有素的人员允许操作本装置，使用前请详细阅读本说明书中有关安全、安装、操作和维修部分。本设备的安全运行取决于正确的选型、安装、操作和维护！ ..
1.2 开箱之后检查 烁普SP500系列变频器在出厂之前均已经过测试和品质检验。在购买后，开箱之前请检查产品的包装是否因运输不慎而造成损伤，产品的规格、型号是否与订购之机种相符。如有问题，请联络本公司或经销厂商。 ●检查内部：含本机、使用说明书一本、保修卡一张。 ●检查变频器侧面的铭牌，以确定您手上的产品就是所订购之产品型号说明：
. 第二章安装及配线 2.1 使用环境 （1）环境温度-10℃—40℃； （2）避免震动； （3）避免高温多湿且无雨水滴淋，湿度小于90%RH（不结露）； （4）防止油、盐及腐蚀性气体侵入； （5）防止水滴、蒸气、粉尘、灰尘、棉絮、金属细粉的侵入； （6）防止电磁干扰、远离干扰源； （7）禁止使用在易燃性、可燃性、爆炸性气体、液体或固体的危险环境。 2.2 安装方向与空间 变频调速器要安装于室内通风良好的场所，并采用壁挂式或立柜式。并与周围相邻物品或挡板（墙）必须保持足够的空间。如下图所示： ..
ZJT-250-660矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置使用说明1
ZJT-250/660 矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置使用说明书 北京山潜天恒科技有限公司
使用前请详细阅读本说明书 注意事项 1．变频器隔爆外壳壳体结构和本安及非本安电路的电气参数，在出厂前均已装配调试合格，用户严禁改动变频器壳体的结构和电气参数，以确保本产品的防爆性能、电气性能和本安性能。 2．设备在带电情况下，严禁松动隔爆壳紧固件，在检修或处理故障时，请注意“严禁带电开盖”、“断电后20分钟开盖”。 3．外壳应接地良好。 4．接线时请注意输入接线柱标志R、S、T(电源)和输出接线柱标志U、V、W（电机）,不得接错。U、V、W端子一旦接入电源会造成变频器严重损坏。 5．在变频器防爆主腔内进行操作时，手上必须带接地导线或静电环。6．变频器电源R、S、T停电以后20分钟内禁止对变频器隔爆主腔内的任意电路进行操作，用仪表确认电容放电完毕，方可实施主腔内作业。7．负载运行过程中尽量避免瞬时停电。 8．禁止对变频器主回路及控制回路进行耐压试验，如对与变频器有
电路联系的相关设备进行耐压试验之前应将与变频相关的电路断开。9．测量变频器输出电压时必须使用整流或交流电压表，使用其它一般电压表或数字式电压表测量高频脉冲电压时，容易因显示不准确而产生误操作。 10．变频器与电机间最大距离应在1000米以内，为防止干扰，输出电缆最好选用屏蔽电缆。 11．使用中应尽可能避开有淋水的地方，在井下断掉电源一段时间后重新使用之前，请打开防爆主腔确认内部是否有潮湿积露存在，如发现潮湿积露需采取除湿措施后方可使用。 12．变频器的输出相序不受输入相序的影响，改变输入相序并不能改变变频部分的相序输出。在变频系统的输入供电改变时，应对变频器的工频、变频状态下电机的转向进行测试，以防事故发生。 13．任何故障发生后，必须保证在已停止状态，复位才有效。14．安装使用中不得随意改变本说明书中的配接设备。 15．非专业操作人员不得使用,防止造成误操作。
防爆变频器 （矿用隔爆型交流变频调速装置） （矿用隔爆型变频调速装置）
（矿用隔爆型交流变频调速装置） 产品介绍：防爆变频器是集成计算机控制技术、总线技术、防爆技术、变频技术和热管散热技术为一体的新型变频电控产品。 应用范围：应用于煤矿井下胶带运输机、刮板运输机、提升绞车、风机等需要电机拖动设备调速的煤尘、瓦斯、潮湿等工况恶劣的防爆场合。本产品具有单象限和四象限两种类型，广泛应用于风机、水泵、带式输送机、绞车、提升机等运行场合。 应用于煤矿井下煤尘、瓦斯、潮湿等工况恶劣的防爆场合，具有单象限和四象限两种类型，广泛应用于井下提升机、带式输送机、通风机、水泵、乳化液泵站等设备的电气调速控制。 使用环境：环境温度0～40℃；环境相对湿度≤95%（25℃）；防护等级:IP54； 工作原理：利用电力半导体器件的通断作用，将工频电源进行整流稳压，并把整流稳压后的直流电能变换为另一频率、电压连续可调的电能控制装置。 独特优势： ①技术先进： a.SVC矢量控制技术，自调谐识别电机、电网参数，起动转矩大，速度响应快、调速精度高、稳定性好，能够实现重载平稳起动。 b. 主回路采用双向逆变方案，网侧采用单位功率因数PWM整流控制方案，具有再生 能量回馈电网功能，实现四象限运行，能量转换效率高，电流谐波小，不需功率因数补偿和谐波抑制装置，节能效果显著。 c. 清晰的显示功能，能够显示各种参数及运行曲线。 d. 具有多机同步控制功能，实现多台变频器同步控制。 e. 电机侧设有压频控制、矢量控制、直接转矩控制等多种控制方式。 f. 快开门结构，标准化设计，结构紧凑、维护方便。 ②安全可靠： a.公司所生产的防爆变频器都已取得防爆证和安标证，保证产品的使用安全。
附件1 煤矿用防爆高压变频器通用安全要求 （试行） 1 产品名称型号 名称：煤矿用隔爆（兼本安）型高压变频器 型号： 补充特征，能量回馈电网功能用“K”，电阻能 量消耗用“R” 额定功率（kW）/额定电压（kV） 电流源型用“A”，电压源型用“V” 防爆型式，隔爆型用“B”，隔爆兼本安型用“J” 产品类型，变频器 2 主要技术指标 至少应包括以下技术指标： （1）额定输入电压、额定输入电流； （2）额定输出电压、额定输出电流； （3）额定功率； （4）工作频率范围； （5）额定工作频率。 3 基本组成
一般由隔爆外壳、功率部件及控制单元、辅助电源、冷却系统等组成。 4 主要安全技术要求 4.1 防爆要求 4.1.1 防爆性能应符合GB3836.1～4-2010的基本要求。当具有远程控制、数据通信功能时，控制、通信信号应符合本质安全要求。4.1.2 采用水冷方式降温时，冷却水管应视为防爆结构的一部分，与隔爆外壳一并进行内部点燃不传爆试验。 4.1.3 应具有储能元件强制放电功能和放电电路自检功能，并明确断电后允许滞后开盖时间，且应考虑不低于2倍的安全系数。 4.2 电气性能要求 4.2.1 介电性能 介电性能（包括额定冲击耐受电压、工频耐压和绝缘电阻）应符合MT/T661-2011中的规定。 4.2.2 温升 各个关键部件温升应符合GB/T12668.4-2006、GB3836.1-2010、GB/T11022-1999、GB14048.1-2006、MT/T661-2011等标准的规定。 4.2.3 轻载能力 在轻载条件下应能连续运行2h及以上，同时其辅助控制、辅助
附件2 煤矿用高压防爆变频器产品安全标志管理方案 （征求意见稿） 前言 随着电气传动技术尤其是变频调速技术的发展，具备无级调速、节约能源、降低生产成本等诸多优点的高压变频器，受到煤矿用户和高压变频器生产企业的高度关注。但目前尚无相关国家或行业标准，也缺乏相关检验条件，严重制约着高压防爆变频器产品在煤矿井下的使用和安全标志管理。 为适应煤矿井下的迫切需要，安标国家中心于2010年5月30日组织召开了煤矿用高压变频器技术研讨会，就相关防爆安全、电磁兼容、安全保护以及产品在井下安全使用等问题进行了系统研究，专家组出具了《关于煤矿用高压防爆变频器安全标志管理的专家意见》。其后一年多时间内，安标国家中心又组织有关机构及专家对高压变频器产品的安全要求、检测检验条件、方法及判别准则做了进一步探索，使高压变频器产品检验技术手段得到进一步的完善，基本具备了安全标志审核发放所要求的条件。2011年7月28日，安标国家中心在山东青岛再次召开专家研讨会，对相关问题进行专家论证。 根据专家论证意见和《国家安全监管总局办公厅关于加强矿用新产品安全标志管理的通知》（安监总厅规划…2011?148号）精神，结合煤矿用高压防爆变频器产品的特点，制订本方案。 1 适用范围
煤矿用高压防爆变频器产品（电压3.3KV、功率1000KW及以上）的安全标志审核发放工作。 2 认证模式 按新产品程序进行认证，认证模式为“技术审查＋产品安全性能检验”。 3 认证依据 《煤矿用防爆高压交流变频器通用安全要求》。 4 认证申请 4.1申请人 申请人应为从事矿用变频器产品研制开发、能够承担产品主体责任的法人机构，并满足以下要求： （1）注册资本不少于1000万元； （2）10名以上具有中高级专业技术职称的在册电气及机械专业技术人员； （3）具备矿用变频器3年以上研制和生产经验; （4）具备高压变频器综合加载实验台（装置）及产品企业标准中规定的出厂检验能力。 4.2 申请材料 4.2.1 申请人基本信息 详见矿用产品安全标志申办平台的相关说明。 4.2.2 产品技术文件 4.2.2.1 产品标准
矿用低压防爆变频器的应用研究 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2 20V、380V，有些厂家如西门子公司生产的变频器可用于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题。在低压交流电动机的传动控制中，应用最多的功率器件有GTO、GTR、IGBT和智能模块IPM，后两种是目前通用变频器中最广泛使用的主流功率器件。特别是IGBT，其集射电压V ce < 3V，频率可达20kHz，内含的集射极间超高速二极管Trr可达150ns，现在，采用沟道型栅极技术、非穿通技术大幅降低集电极- 发射极间饱和电压的第四代IGBT已问世，它的开关器件发热减少，将曾占主回路发热50%～70%的器件发热降低了30%，同时它是高载波控制，使输
目录 一、安全须知 (1) 二、概述 (3) 三、技术指标 (4) 四、产品参数列表 (5) 五、结构特性与安装 (9) 腔体内部结构 (17) 六、工作原理及主要元器件 (18) 七、显示屏显示界面 (20) 八、安装注意事项 (22) 十、保养与维护 (27) 十一、储存与运输 (27) 十二、开箱检查 (27)
一、安全须知 为了您的人身和设备安全，在使用本变频器之前，请仔细阅读本章节内容，并在以后的搬运、安装、调试、运行、维修过程中严格执行。 1、使用警告和标识定义 关于对特定条件及其它会导致人员伤害或设备损坏的警告 本符号提示如果不按要求操作，可能导致死亡、重伤或严重的财产损失。 本符号提示如果不按要求操作，可能使身体受伤或设备损坏。 本符号说明操作时需注意的事项。 本符号提示一些有用的信息。 2、安全须知 2.1、非专职人员不得擅自操作本设备！ 2.2、设备外壳必须良好接地！ 2.3、禁止直接对连接到变频器上的电缆进行绝缘摇测！ 2.4、接线时请注意输入接线柱标志 R、S、T(电源)和输出接线柱标志 U、 V、W（电机）不得接错！ 2.5、将变频器从地面运至工作地点第一次上电前或长期存放之后再上电， 应确认内部完好、无积露！ 2.6、不得随意改变本说明书规定的配接设备！ 2.7、设备应避开有淋水的地方！ 2.8、变频器防爆及电气性能，出厂前均已检验合格，严禁用户改动变频器
壳体的结构和电气参数，并做好隔爆面的防护，避免磕碰划伤！ 2.9、设备在带电情况下，严禁松动隔爆壳紧固件，在检修或处理故障时， 请注意“严禁带电开盖”、“断电后 15分钟开盖”！ 2.10、断电后15分钟，才允许打开前门！ 2.11、检修被驱动设备时，务必断开变频器的隔离开关！ 2.12、检修变频器前，断开隔离开关，并断开前级电源！
Ξ 浅谈防爆变频器的散热 高 峥 (南阳防爆电气研究所,河南 南阳 473008) [关键词]防爆变频器;散热;水冷;热管 [摘 要]文章介绍了几种用于防爆变频器的散热方法,并比较了它们性能及使用上的优劣。 [中图分类号]T N77 [文献标识码]A [文章编号]1004-9118(2007)04-0007-03 Cooling for Ex T ransducer G AO Zheng (Nanyang Explosion Protected Electrical Apparatus Research Institute,Henan,Nanyang473008) K ey w ords:Ex transducer;cooling;water-cooling;pipe Abstract:In this article,several cooling methods adopted in Ex transducer and the calculation for the heat output.Furtherm ore,it makes the com paris ons on the performance and applications am ong them. 0 引言 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为一定范围内可调频率的电能控制装置。它可以完成各种对电机的精确控制要求,如按照规定曲线实现电机软起动、无极调速、根据负载的反馈进行闭环自动控制等等,功能很强大,在电气传动方面使用的非常广泛。随着我国各行业自动化水平的不断提高,在防爆场所对变频器的使用要求越来越多,又因为变频器的发热量较大,加之自身又不能长期工作于高温状态,其散热问题就突显出来。下面提出一些解决防爆变频器散热问题的想法。 1 变频器所使用的防爆型式 (1)正压型:这种防爆型式的优点是适应的防爆区域比较广泛,若选取适当的类型,可以使得该型式的防爆变频器使用在I类相应气体环境和II类相应气体环境的1区、2区。进行产品设计时也比较容易,变频器运行性能要求和电气设备 ①启动时间≤保护时间≤1.7t E时间; ②热态堵转保护时间需≤t E时间。 (6)电机安装后初次试机前需按照G B 50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行检测,内容包括绝缘电阻和直流电阻测量、耐压试验等。 4 国产化研制的意义 T AW6400kW—30P增安型无刷励磁同步电动机的国产化研制采用合理的投资、较短的扩大中修期,实现新老电机的更替,满足现有装置设备运行需要。通过这一更新换代工作,为其余两套装置实施连续性技术改造创造了条件,保证了在不影响生产的情况下对其余两套装置的旧电机进行大修或更新。 通过国产化研制,可使国内企业全面掌握大型增安型同步电动机的设计、制造技术,培育民族工业,填补国内空白,并实现与国际接轨,拉近与发达国家技术水平差距,满足石化行业对低速大容量同步电动机的需求。 参考文献 [1]G B3836.3—2000,爆炸性气体环境用电气设备 第3 部分:增安型“e”[S]. [2]电机工程手册编辑委员会.机械工程手册(第二版) [M].北京:机械工业出版社,1997. 7 《电气防爆》 2007,4 浅谈防爆变频器的散热 [收稿日期]2007-10-15 [作者简介]高峥,男,1982年生,2004年毕业于郑州大学自动化专业,设计员,主要从事防爆电气的设计工作。
变频器操作说明 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
S120操作说明 1、面板（BOP）操作： 1）、传动对象的选择： 面板显示屏左上角显示的数字是被激活的传动对象，对应控制单元CU320及其控制下的功率模块。 同时按“FN”和“向上”键，可以该数字闪烁，通过上下键的选择，即可显示选择的传动对象。 其中，对于1#控制单元（+Z2DKG02柜）： 01代表1#控制单元CU320； 02代表整流单元； 03代表1#步进冷床前回转臂拨料机控制系统； 04代表2#步进冷床前回转臂拨料机控制系统。 对于1#控制单元（+Z2DKG04柜）： 01代表2#控制单元CU320； 02代表4#链式冷床控制系统； 03代表1#链式冷床控制系统； 04代表1#步进冷床控制系统； 05代表2#步进冷床控制系统。 选择操作对象，即可对相应对象进行操作，以及查看状态等。 注意：传动对象在显示参数值时不可更改，即显示“P”或“r”时方可更改。 2）、参数的更改： 在选择好传动对象后，可以进入想要查找的参数。改变参数值，须先按动“FN”键，相应的参数位闪烁后方可通过上下键更改，按“P”键确认。 如果不能找到想要查看的参数，须回到传动对象为控制单元（即传动对象显示01），将参数P0003=3，可显示完全参数列表。 参数改动后，显示屏中“S”出现，说明参数存储区“RAM”和“ROM”不一致，此时须常按“P”键三秒钟，将参数写入ROM。 3）、故障复位： 控制单元报故障，面板上方红色故障灯点亮，需按“FN”键进行复位。 2、常用参数： r21 输出频率 r27 输出电流 r31 电机输出转矩 r61 编码器实际值 r26 直流母线电压 r2090 由自动化发送的控制字1（位显示） 由自动化发送的控制字2（速度给定） 发送给自动化的状态字1（位显示） 发送给自动化的状态字2（位显示）
一、环境条件 ?防护等级 ?IP21/UL 1：这个等级要求安装现场无粉尘，无腐蚀性气体或液体，无导电性颗粒物，例如凝露、碳粉或小金属颗粒。 ?IP54/UL 12：这个等级可以提供对气体粉尘以及各个方向的轻度溅水的保护。 与IP21/UL 1 的防护等级相比，IP54/UL 12防护等级具有以下特点： ?与IP21/UL 1 的防护等级相同的内部塑料罩。 ?不同的出风口侧塑料盖板。 ?附加一个内部风扇以改善冷却。 ?更大的外部尺寸。 ?同样的容量（不需要降容使用）。 ?环境条件 1、海拔高度 ?海拔高度在0～1000米时，输出电流=I2N 额定电流 ?海拔高度在1000～2000米时，每升高100米则P N和I2N 降容1%。 ?如果安装地点海拔高度高于2000米，请联系当地的ABB变频器。 2、环境温度 ?最低温度-15℃-不允许有结霜。 ?最高温度（fsw=1或4KHZ）为40℃。fsw指开关频率 ?如果P N和I2N 降容到90%时，允许温度为50℃. ?如果P N和I2N 降容到80%时，允许最高温度（fsw=8KHZ）为40℃。 ?如果P N和I2N 降容到65%时，允许最高温度（fsw=12KHZ）为30℃. ?温度在40～50℃之间，温度高于40℃时（fsw=4KHZ）每增加1℃，额定输出电流降低1%。实际输出电流要乘以降容因子 例如：如果环境温度是50℃，那么降容因子为 100%-1%/℃x10℃=90%或0.90 则输出电流为0.90 xI2N 。 3、相对湿度 ?小于95%（不允许结露） 4、污染级别 ?不允许有导电性粉尘存在。 ?ACS510应根据外壳防护等级安装在清洁的通风环境中。 ?冷却空气必须是清洁的，无腐蚀性气体和无导电性粉尘。 ?化学气体：Class 3C2 ?固体颗粒：Class 3S2
南阳华利达防爆电机有限公司直接销售中国名牌——南阳防爆集团有限公司生产的YB2系列隔爆型三相异步电机及其派生产品，如：YB2系列(H280以下)高速（3500－8500r/min)隔爆型三相异步电动机、YBP防爆变频电机、YB2（防爆变频电机）、四级隔爆电机（dIICT2--5）、YBXn高效节能防爆电机、YB2船用（H）隔爆型电机、YBZU系列隔爆型振动源三相异步电机、YBK系列矿用通用隔爆型电机，以及YB（355～450）系列中型高压隔爆型电机、YB（560～710）系列高压隔爆型电机、特殊环境用隔爆型三相异步电机（例如：高寒环境防爆电机）、防爆电机配套的KCB系列齿轮油泵、管道泵（ISG、IRG）、IS系列泵。配套石油机械设备出口到美国、加拿大、印度、印度尼西亚、欧盟等国家。防爆电机、电器主要供给石油、化工、军工、煤矿等有爆炸性气体混合物存在的场所使用。产品符合IEC标准（还可根据用户需求生产符合美国UL认证、欧共体ATEX认证），加拿大CSA认证、德国CAS认证、澳大利亚SAA认证、南非的SABS认证的隔爆型电机。 南阳华利达防爆电机有限公司努力做好售前、售中、售后服务。随时解答用户的疑难问题。用我们隔爆电机、电器的知识满足用户的需求。重合同守信誉，及时提供优质产品，认真执行“三包”服务规定，及时处理用户反映的问题。 南阳华利达防爆电机有限公司的宗旨：诚信为本，携手发展。本公司的主打产品：防爆电机、防爆变频电机、隔爆型三相异步电机、防爆电机配件。 电机防爆等级由3部分构成 1)在爆炸性气体区域（0区、1区、2区）不同电气设备使用安全级别的划分。如旋转电机选型分为隔爆型（代号d）、正压型（p）、增安型（e）、无火花型（n） 2)气体或蒸气爆炸性混合物等级的划分，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三种，这些等级的划分主要是依照最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MICR）来区分的。 3)引燃某种介质的温度分组的划分。主要分为T1－450℃＜T、T2－300＜T≤ 450℃、 T3－200＜T≤300℃、 T4－135＜T≤200℃、 T5－100＜T≤135 、 T6－85＜T≤100℃. 防护等级： 0 无防护电机无专门防护不作试验，但应符合2.1条 1 防护大于50MM固体的电机能防止大面积的人体偶然意外地触及或接近壳内带电或转动部件。能防止直径大于50MM的固体异物进入壳内 2 防护大于12MM固体的电机能防止直径大于12MM的固体异物进入壳内 3 防护大于2.5MM固体的电机能防止直径大于2.5MM的工具或导线触及或接近壳内带电或转动部件 4 防护大于1MM固体的电机能防止直径或厚度大于1MM的导线或片条触及或接近壳内带电或转动部件 5 防尘电机承受任何方向的溅水应无有害影响