無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)欠壓跳閘問(wèn)題的解決方案

摘要：針對(duì)西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)存在的控制系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)敏感，抗干擾能力差，系統(tǒng)易欠壓跳車(chē)問(wèn)題，提出了解決方案，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，取得良好的安全效益。

關(guān)鍵詞：無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī) 欠壓 可靠性

1 控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題

主通風(fēng)機(jī)是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，必須實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其電氣傳動(dòng)系統(tǒng)必須具有高可靠性，淮滬煤電有限公司丁集煤礦、潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)等主通風(fēng)機(jī)均采用先進(jìn)的英國(guó)豪頓液壓動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，配置西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，電機(jī)額定功率3200kW，同時(shí)可對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。然而，該系統(tǒng)并非針對(duì)煤礦等應(yīng)用而設(shè)計(jì)，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到系統(tǒng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)欠壓時(shí)，系統(tǒng)即發(fā)出指令使系統(tǒng)跳車(chē)。西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)波動(dòng)敏感跳車(chē)問(wèn)題，對(duì)于安全重于泰山的煤礦等重要場(chǎng)合而言，是重要的安全隱患。

2 西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)概況

西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。10kV斷路器的控制，斷路器合/分閘狀態(tài)反饋等均由可編程邏輯控制器S7-300 PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯控制。同步機(jī)勵(lì)磁采用SIMOREG DC Master 6RA7018驅(qū)動(dòng)，DC MASTER是全數(shù)字控制晶閘管整流器，它具有電流閉環(huán)控制、功率因數(shù)閉環(huán)控制、無(wú)功功率閉環(huán)控制功能，一般選擇功率因數(shù)閉環(huán)控制方案，電機(jī)定子電壓和電流6路交流信號(hào)由SIMEAS P采集。

3 解決方案

3.1 提高拖動(dòng)系統(tǒng)供電可靠性

對(duì)于典型的10kV分段供電系統(tǒng)，西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)供電和其它負(fù)荷混合，當(dāng)任一地點(diǎn)的供電線(xiàn)路或設(shè)備發(fā)生故障，均可引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)，很容易引起系統(tǒng)的跳車(chē)。因此，減少其它負(fù)荷對(duì)西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)供電的影響，提高拖動(dòng)系統(tǒng)的供電質(zhì)量，可以提高拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。可對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后供電系統(tǒng)。改造后的供電系統(tǒng)由一臺(tái)主變壓器獨(dú)自承擔(dān)西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，另一臺(tái)主變壓器帶其它所有負(fù)荷，從供電源頭上減少其它負(fù)荷故障導(dǎo)致的電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)影響，無(wú)疑可以提高其運(yùn)行可靠性。

3.2 西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)改造

當(dāng)10kV電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定時(shí)，控制柜檢測(cè)到400V進(jìn)線(xiàn)欠壓繼電器失電，可引起控制系統(tǒng)發(fā)出跳車(chē)命令，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)欠壓時(shí)，可使控制系統(tǒng)跳閘延時(shí)500ms，這樣就可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。因此，可修改勵(lì)磁柜控制柜程序如圖2所示，使其欠壓延時(shí)500ms跳車(chē)。

由于同步機(jī)勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)器DC-MASTE對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行監(jiān)控，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器欠壓保護(hù)設(shè)定值-5%～-20%，使其承受較寬的電壓波動(dòng)范圍。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)西門(mén)子無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)供電改造及控制系統(tǒng)程序的修改，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，解決了其電網(wǎng)波動(dòng)欠壓易跳車(chē)的問(wèn)題，對(duì)于安全高于一切的煤礦等重要應(yīng)用場(chǎng)合，可以大大提高系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的可靠性。

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作者簡(jiǎn)介：

俞靜（1982-），女，安徽淮南人，助理工程師，現(xiàn)從事機(jī)電技術(shù)管理工作。