浅谈变频器在煤矿胶带机控制上存在的问题及对策

惠少锋

【摘要】变频器在工业生产中的应用越来越广泛，煤炭行业的各种设备也逐一用上了变频控制。本文主要介绍了变频器应用在胶带机控制上的问题及对策。

【关键词】变频器 干扰 发热 屏蔽 防尘

1引言

自变频器进入神东以来，在短短的几年时间里得到了非常广泛的应用尤其是胶带机控制上。目前，变频器以其智能化、数字化、网络化等优点越来越受到大家的青睐。随着变频器应用范围的扩大，暴露出来的问题也越来越多，主要有以下几方面：（1）煤尘引起的误动作；（2）发热问题；（3）电磁干扰。

2煤尘引起的误动作

大家知道煤矿井下环境比较复杂，煤尘比较大。而变频系统要求很高，虽然在出厂或是在安装时做了很多的防范措施，但长期在一个煤尘较大的环境中运行难免有一些煤尘侵入。这些煤尘进入后，落浮在电路板上，造成短路，轻则引起微处理器判断错误，造成设备不能正常运行。重则引起电路板上的零部件烧坏，造成设备无法正常运行。这在生产中是常见的问题。常采用的办法是：

（1）采用定期除尘，注意在除尘前停掉所有与其有关的电源，防止人为造成短路烧坏电路元件。

（2）安装时尽量将其安装在粉尘少、温度适中通风好的环境中。

（3）尽量在其安装位置的上风侧安装除尘装置，以免更多粉尘进入其周围。

3发热问题及其对策

变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热，通常采用以下方法：

采用风扇及外循环水散热：变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，并且在变频器周围安设环绕水管见其保卫，水管内充满循环水，利用水比热大的原理将温度降下再带到外部所安设的风冷系统，中，降低水温，就这样循环重复达到降温效果，如果外循环水冷系统坏，温度无法降低时应立即停止变频器运行。

4电磁干扰源及其对策

4.1电磁干扰源

井下空间有限，因此设备的动力电缆及控制电缆基本都是在一个电缆桥架内存放（即高压、低压和控制电缆在一起）。而电磁干扰是以外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰，通常是通过电路传导和磁场的形式传播的。而这些高、低压电缆正是造成的主要电磁干扰源。

4.2抗电磁干扰的措施

抗电磁干扰的措施的原则就是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。具体措施可采用隔离、滤波、屏蔽、正确安装等方法。

4.2.1隔离

所谓干扰的隔离是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是在电源和放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。

4.2.2滤波

设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源及电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器。为减少对电源的干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。

4.2.3屏蔽

屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏。输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器时，要求信号线尽可能短（一般为20m以内），且信号线采用双芯屏蔽，并与主电路及控制回路完全分离，不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。

4.2.4正确安装

由于变频器属于精密的功率电力电子产品，其现场安装工艺的好坏也影响着变频器的正常工作。正确的安装可以确保变频器安全和无故障运行。变频器对安装环境要求较高。变频器使用手册一般规定温度范围为最低温度-10℃，最高温度不超过50℃；变频器的安装海拔高度应小于1000m，超过此规定应降容使用；变频器不能安装在经常发生振动的地方，对振动冲击较大的场合，应采用加橡胶垫等防振措施；不能安装在电磁干扰源附近；不能安装在有灰尘、腐蚀性气体等空气污染的环境；不能安装在潮湿环境中，如潮湿管道下面，应尽量采用密封柜式结构，并且要确保变频器通风畅通，确保控制柜有足够的冷却风量。安装工艺要求如下：1）确保控制柜中的所有设备接地良好，应该使用短、粗的接地线（最好采用扁平导体或金属网，因其在高频时阻抗较低）连接到公共地线上。按国家标准规定，其接地电阻应小于4欧姆。2）安装布线时将电源线和控制电缆分开，例如使用独立的线槽等。如果控制电路连接线必须和电源电缆交叉，应成90°交叉布线。3）使用屏蔽导线或双绞线连接控制电路时，确保未屏蔽之处尽可能短，条件允许时应采用电缆套管。4）用屏蔽和铠装电缆作为电机接线时，要将屏蔽层双端接地。

5结语

本文通过对煤矿一般型变频器运行过程中存在问题的分析，提出了解决这些问题的实际对策，随着新技术和新理论不断在变频器上的应用，变频器存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。随着工业现场和社会环境对变频器的要求不断提高，我们期待着更完美的变频器赶快出世。

参考文献

[1]ABB变频器操作手册.

[2]ABB变频器安装手册.

[3]ABB变频器原理功能手册.