變頻器在運河煤礦副井提升系統主電機冷卻風機中的應用

文/田清

隨著電子技術、計算機技術、自動控制技術和大功率輸出技術的迅速發展，交流調速取代直流調速、計算機數字控制技術取代模擬控制技術已成為發展趨勢。電機交流變頻調速技術成為當今節電和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速以優異的調速和起制動性能，高效率、高功率因數和節電效果，廣泛的適用范圍等諸多優點被國內外公認為是最有發展前途的調速方式。副井提升系統主電機冷卻風機作為主電機唯一的散熱系統，長期處于不間斷運轉狀態，電機功率大、耗電多且噪音大。冷卻風機的可靠運行，直接關系著主電機的壽命以及副井提升系統的正常運行。本文就西門子MICROMASTER430系列變頻器在濟寧礦業集團運河煤礦副井提升系統主電機冷卻風機中的應用及效果進行了闡述。

一、變頻器選型

根據運河煤礦副井提升系統主電機冷卻風機的電壓等級、額定功率、額定電、額定轉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機速度的系列產品之一，特別適合用于水泵和風機的驅動，具有極高的運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、參數設置和調試，EMC設計牢固，IT（中性點不接地）電源供電，快速并可重復的響應控制信號，廣泛的參數設置范圍且具有多個模擬量，電纜連接簡便，多個繼電器和模擬量（0～20MA）輸出，6個帶隔離的數字輸入并可切換為NPN/PNP接線以及2個模擬輸入 （AIN1：0～10V、0～20MA 和–10～+10V，AIN2：0～10V 和 0～20MA），BiCo（二進制互聯連接）技術，可調式脈沖寬度開關頻率，降低電動機運行噪音等主要特征。特別是用于水泵和風機控制時，更具有電動機分級和節能兩種控制方式、手動和自動兩種控制模式、可檢測傳動皮帶故障和旁路等特點。

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V/f控制特性，快速電流限制（FCL）功能，內置的直流注入制動和復合制動功能，加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能（起始和結束段帶平滑圓弧或不帶平滑圓弧），比例、積分和微分（PID）閉環控制的功能，DDS（電動機驅動數據組）和CDS(命令數據組和設定值信號源）各組參數的設定值可自由切換，可變轉矩（VT）運行時的額定參數，以及自由功能模塊。

3.保護特性。MICROMASTER430通用型變頻器設有過電壓/欠電壓保護、變頻器過熱保護、接地故障保護、短路保護、I2t電動機過熱保護、PTC/KTY電動機保護等功能。

二、冷卻風機電機變頻控制系統構成

冷卻風機電機變頻控制系統由MICROMASTER 430通用型變頻器、變頻電機、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機等組成了一個閉環連續調節的自動控制系統。系統原理如圖1所示。