变频器在屯兰矿选煤厂的应用及维护

丁东升

变频器在屯兰矿选煤厂的应用及维护

丁东升

(西山煤电(集团)有限责任公司屯兰矿选煤厂，山西 古交 030206)

介绍了ABB变频器的调速控制系统、变频器自动降温装置以及为保护变频器的主控板加装的隔离模块等，可为变频器的稳定、安全运行提供可靠保证。阐述变频器使用过程中的常见故障并分析了原因。为变频器在不同领域的使用提供一定的借鉴作用。

变频器;调速;降温装置;隔离模块;故障原因分析

屯兰矿选煤厂重介系统所用到的电机主要为：合介泵，额定功率355 kW，额定电流704 A，采用的是ABB－ACS800变频器驱动;稀介泵，额定功率90 kW，额定电流160 A，采用的是ABB－ACS600驱动。

1 变频调速系统控制

重介系统设备主要采用调度室集中控制和就地控制两种控制方式。ABB－ACS800变频器驱动具备集控和现场控制两种控制方式：在自动控制方式时，变频器调速由集控系统的PLC控制。就地控制时，在现场的操作箱上操作，“集控/就地控制”控制方式的选择在现场操作箱上完成。现场操作箱上安装了不受PLC控制的紧急停车按钮，用于变频器调速系统之外发生故障时，操作人员在现场操作箱上实施紧急停车。

2 变频器改进

2.1 自动降温装置

由于变频器在长时间运行过程中，所产生的热量会对变频器造成很大的伤害，特别是变频器内部的发热量最大的逆变模块很容易烧坏，所以如何对其降温尤为重要。

该厂采用的是大功率变频器，电机功率达到355 kW，正常工作时的电流达到650～700 A，温度达到90℃。尤其是在夏季，电机变频器内部温度能够达到105℃，而变频器的逆变模块IGBT的极限温度是125℃，温度过高严重威胁到变频器的正常运行。为解决这个问题，一方面加装室内空调，以降低室内温度;另一方面在变频器柜顶上装管道至室外，在管口装轴流风机。轴流风机利用变频器的运行继电器控制，使得风机与变频器同时运行或停止。改造后，通过后期观察IGBT的温度控制在80℃左右，既保证了变频器的正常运行，又实现了风机的自动开停，其原理图见图1。

图1 变频器自动降温装置原理示意图

2.2 加装隔离模块

主控板是变频器的核心部件之一，也是相当脆弱的部件，当输入信号不稳定或屏蔽电缆的接地不良时，很容易造成主控板的损坏。发生这种现象的主要原因有：1)由于条件限制，动力电缆与信号电缆在实际布线时很难全部分开;2)24 V直流电流不稳定;3)大功率的谐波造成信号不稳定等。针对信号不稳定，该厂在主控板的信号输入和输出点分别加装了隔离模块，通过隔离模块对所采集的信号进行优化后再输入主控板，降低了因信号不稳定造成主控板的损坏，同时输出信号也要通过隔离模块优化，再输入到PLC中，对PLC的模块也进行了保护。

图2 稀介桶水位自动控制系统示意图

2.3 变频器在稀介桶控制液位的应用

改造前，稀介桶的变频器是启车时设定好运行频率，直到停车，在运行期间，无论桶内的液位高低，一直运行在设定好的频率下，不仅浪费电能，而且电机经常处在空转状态，对电机本身也是一种损害。经过改造，通过液位来控制变频器的运行频率，其原理示意图见图2。

在启车时，首先设定好桶内液位的高度，通过现场压力传感器所采集的信号和设定好的高度进行比较，然后把所需要的动作通过PLC传给变频器，变频器根据PLC所发出的指令改变驱动电机的频率。由于本系统是闭环控制系统，所以变频器可以根据实际情况进行适时的改变频率。

3 变频器的维护

变频器在使用过程中，难免会出现问题，笔者根据实践经验，列举了ABB变频器在该厂运行中常见故障的及其原因，经过逐项分析和检修，可以解决实际工作中的大部分问题(见表1)。

表1 ABB变频器故障代码表

4 结束语

变频器在现代工业中的地位越来越重要，这也就要求维护人员的水平不断提高，一方面要加强学习，另一方面要加强日常维护。在日常维护时应注意检查电网电压，改善变频器、电机及线路的周边环境条件，定期清除变频器内部灰尘，最大限度地降低变频器的故障率。

［1］ 魏召刚.工业变频器原理及应用［M］.北京：电子工业出版社，2006：24－25.

［2］ 王廷才，王 伟.变频器原理及应用［M］.北京：机械工业出版社，2006：36－37.

［3］ 王仁祥.通用变频器选型与维修技术［M］.北京：中国电力出版社，2004：45－47.

［4］ 周 勇.变频器的维护与使用［J］.采矿技术，2006，6(4)：23－24.

Application and Maintenance on Inverter in Tunlan Coal Preparation Plant

Ding Dong-sheng

Introduces the speed regulation control system of ABB frequency converter，the automatic cooling device and isolation module of adding for protecting the main control board of frequency converter and so on，can provide reliable guarantee for stable and safe operation of the frequency converter.Expounds the common fault of inverter in the using process and analyzes the causes，provides a reference for converter used in different fields.

Inverter;Speed regulation;Cooling device;Isolation module;Failure analysis

TD614

A

1672－0652(2012)02－0045－03

2011－12－20

丁东升(1981—)，男，山西应县人，2005年毕业于郑州航空工业管理学院，助理工程师，主要从事电子技术及PLC应用的研究(E －mail)zhang5108168@163.com