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【摘要】：变频器在交流拖动系统应用中呈现优良的控制性，可以实现软起动和无级调速，进行加减速控制，使电动机获得高性能，而且具有显著的调速效果。本文以阳煤一矿北翼头部胶带机上使用的上海普昱公司研发的变频器为对象，着重讨论变频器在胶带输送机上的应用，结合现场实际情况浅谈变频器的工作原理、使用优点及维护保养。
【关键词】：变频器 原理 优点 维护保养
引言
阳煤一矿所用胶带运输机起动方式有直接起动（电机+减速器）和偶合器起动（电机+偶合器+减速器）两种。直接起动由于起动时间短，对转动部位和减速器冲击较大，加快减速器齿轮磨损，缩短了机械设备的使用寿命，同时，由于直接起动时电机起动电流大，对电网造成较大程度的冲击和影响。采用偶合器起动虽然能减轻直接起动方式中的种种危害，但存在胶带重载起动情况下打滑现象，甚至在运行过程中由于断带等因素引起偶合器爆炸安全隐患，且偶合器容易泄露难于维护。基于以上原因，我矿对主运、强力、顺槽负载较大的胶带机电机采用变频驱动控制的方式，实现胶带机全过程变频调速，胶带机电机零速、零电压起动，效果非常理想。
一、三相交流异步电动机的调速
三相交流异步电动机速度公式为：n=60f（1-s）/p。式中，n为异步电动机的转速，f为电网频率，s为电动机转差率，p表示电动机极对数。由公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。当然，如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机处于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此电机在调速时必须获得不同频率、不同等级的电压值的电源。
二、变频器的工作原理
变频器的工作原理是把工频电源电通过整流器变成平滑直流，然后利用IGBT组成的三相逆变器将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（SPWM）方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速。
三、变频器参数设置
上海普昱变频器参数设定
P0组：基本功能组
P0.00：速度控制模式 2、V/F控制
P0.01：運行指令选择： 1、端子指令控制
P0.03： A频率指令选择： 5、多段速设定
P0.06：设定源组合： 0、A
P0.11：加速时间： 由自己定（多台联机时必须一致）
P0.14： 载波频率设定： 1.0HZ
P1组：起停控制组
P1.01：起动频率： 自己定（多台联机时必须一致）
P1.08： 停机方式 自由停车
P2组：电机参数组
电机参数由电机铭牌定
P5：输入端子组
P5.02：S1功能选择： 1、反转运行（正转）
P5.03：S2功能选择： 2、正转运行（反转）
P5.04：S3功能选择： 7：故障复位
P5.05：S4功能选择 16、多段速端子1
P5.05：S5功能选择 17、多段速端子2
P6：输出端子组
P6.01：Y1输出选择 19、电机运行中
P6.04：R1输出选择 3、故障输出
P6.05：R2输出选择 7、频率到达
PA：简易PLC及多段速控制组
PA.02：多段速0： 100%
PA.04：多段速1： 自己定（出厂30℅）
PA.06：多段速2： 自己定（出厂50℅）
PA08： 多段速3： 自己定（出厂70℅）
四、变频器在胶带机上使用优点
（一）优越的软起动、软停止特性。变频器的起动、停止时间是任意可调的，也就是说起动时的加速度和停车时的减速度任意可调，这样可将皮带机起停时产生的冲击减少至最小，这是其它驱动设备难以达到的。
（二）便于胶带维修。胶带运输机检修维护的主要工作是更换胶带和胶带接头检查、测量，无论是更换胶带、测量胶带接头还是观察胶带有无跑偏，都希望胶带能低速运行，变频调整系统为无极调速的交流传动系统，在空载、重载下，变频器可调整电机工作在5%-100%额定带速范围内的任意带速。
（三）平稳的重载起动。皮带机在运矿过程中由于转载漏斗堵塞、胶带严重跑偏、划带等事故的发生，任意一刻都可能立即停车再重新起动，必须考虑“重载起动”能力。由于变频器采用无速度传感器矢量控制方式，低频运转最大可输出1.5倍额定转矩，因此最适于“重载起动”。
（四）降低胶带张力。由于采用变频器所产生的良好起动特性，至少可降低起动张力30%，可延长胶带的使用寿命。在实际应用过程中，由于降低了起动冲击，皮带机机械系统的设备损耗也随之降低，尤其托辊及滚筒的寿命成几倍的延长。
（五）维修量少。变频器采用电子元件作为控制执行元件，运行稳定、故障少，且变频器有故障记忆，发生故障时可在功能菜单中查找，节约检修时间。
五、变频器的维护保养
对于连续运行的变频器，可以从外部目视检查运行状态。定期对变频器进行巡视检查，检查变频器运行时是否有异常现象。通常应作如下检查：
1、变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常；变频器风扇运转是否正常，有无异常，散热风道是否通畅.
2、定期检查时，操作前必须切断电源，使得主电路直流滤波电容器充分放电，用万用表确认电容器放电完后，再进行操作。
3、检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内（所有端子与接地端子），注意不能用兆欧表对线路板进行测量，否则会损坏线路板的电子元器件。检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等，如发现应及时进行处理或更换。
4、变频器由于振动、温度变化等影响，螺丝等紧固部件往往松动，应将所有螺丝全部紧固一遍。
5、检查中间直流回路滤波电解电容器外表面是否有裂纹、漏液、膨胀等。一般情况下滤波电容器使用周期大约为5年，检查周期最长为一年，接近寿命时，检查周期最好为半年。电容器的容量可用数字电容表测量，当容量下降到额定容量的80%以下时，应予更换。
参考文献：
[1]、CHV系列矢量变频器说明书.
[2]、姚为正、浣喜明.电力电子技术.高等教育出版社.
[3]、吴忠智，吴加林.变频器应用指南[J].中国电力出版.
【关键词】：变频器 原理 优点 维护保养
引言
阳煤一矿所用胶带运输机起动方式有直接起动（电机+减速器）和偶合器起动（电机+偶合器+减速器）两种。直接起动由于起动时间短，对转动部位和减速器冲击较大，加快减速器齿轮磨损，缩短了机械设备的使用寿命，同时，由于直接起动时电机起动电流大，对电网造成较大程度的冲击和影响。采用偶合器起动虽然能减轻直接起动方式中的种种危害，但存在胶带重载起动情况下打滑现象，甚至在运行过程中由于断带等因素引起偶合器爆炸安全隐患，且偶合器容易泄露难于维护。基于以上原因，我矿对主运、强力、顺槽负载较大的胶带机电机采用变频驱动控制的方式，实现胶带机全过程变频调速，胶带机电机零速、零电压起动，效果非常理想。
一、三相交流异步电动机的调速
三相交流异步电动机速度公式为：n=60f（1-s）/p。式中，n为异步电动机的转速，f为电网频率，s为电动机转差率，p表示电动机极对数。由公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。当然，如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机处于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此电机在调速时必须获得不同频率、不同等级的电压值的电源。
二、变频器的工作原理
变频器的工作原理是把工频电源电通过整流器变成平滑直流，然后利用IGBT组成的三相逆变器将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（SPWM）方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速。
三、变频器参数设置
上海普昱变频器参数设定
P0组：基本功能组
P0.00：速度控制模式 2、V/F控制
P0.01：運行指令选择： 1、端子指令控制
P0.03： A频率指令选择： 5、多段速设定
P0.06：设定源组合： 0、A
P0.11：加速时间： 由自己定（多台联机时必须一致）
P0.14： 载波频率设定： 1.0HZ
P1组：起停控制组
P1.01：起动频率： 自己定（多台联机时必须一致）
P1.08： 停机方式 自由停车
P2组：电机参数组
电机参数由电机铭牌定
P5：输入端子组
P5.02：S1功能选择： 1、反转运行（正转）
P5.03：S2功能选择： 2、正转运行（反转）
P5.04：S3功能选择： 7：故障复位
P5.05：S4功能选择 16、多段速端子1
P5.05：S5功能选择 17、多段速端子2
P6：输出端子组
P6.01：Y1输出选择 19、电机运行中
P6.04：R1输出选择 3、故障输出
P6.05：R2输出选择 7、频率到达
PA：简易PLC及多段速控制组
PA.02：多段速0： 100%
PA.04：多段速1： 自己定（出厂30℅）
PA.06：多段速2： 自己定（出厂50℅）
PA08： 多段速3： 自己定（出厂70℅）
四、变频器在胶带机上使用优点
（一）优越的软起动、软停止特性。变频器的起动、停止时间是任意可调的，也就是说起动时的加速度和停车时的减速度任意可调，这样可将皮带机起停时产生的冲击减少至最小，这是其它驱动设备难以达到的。
（二）便于胶带维修。胶带运输机检修维护的主要工作是更换胶带和胶带接头检查、测量，无论是更换胶带、测量胶带接头还是观察胶带有无跑偏，都希望胶带能低速运行，变频调整系统为无极调速的交流传动系统，在空载、重载下，变频器可调整电机工作在5%-100%额定带速范围内的任意带速。
（三）平稳的重载起动。皮带机在运矿过程中由于转载漏斗堵塞、胶带严重跑偏、划带等事故的发生，任意一刻都可能立即停车再重新起动，必须考虑“重载起动”能力。由于变频器采用无速度传感器矢量控制方式，低频运转最大可输出1.5倍额定转矩，因此最适于“重载起动”。
（四）降低胶带张力。由于采用变频器所产生的良好起动特性，至少可降低起动张力30%，可延长胶带的使用寿命。在实际应用过程中，由于降低了起动冲击，皮带机机械系统的设备损耗也随之降低，尤其托辊及滚筒的寿命成几倍的延长。
（五）维修量少。变频器采用电子元件作为控制执行元件，运行稳定、故障少，且变频器有故障记忆，发生故障时可在功能菜单中查找，节约检修时间。
五、变频器的维护保养
对于连续运行的变频器，可以从外部目视检查运行状态。定期对变频器进行巡视检查，检查变频器运行时是否有异常现象。通常应作如下检查：
1、变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常；变频器风扇运转是否正常，有无异常，散热风道是否通畅.
2、定期检查时，操作前必须切断电源，使得主电路直流滤波电容器充分放电，用万用表确认电容器放电完后，再进行操作。
3、检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内（所有端子与接地端子），注意不能用兆欧表对线路板进行测量，否则会损坏线路板的电子元器件。检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等，如发现应及时进行处理或更换。
4、变频器由于振动、温度变化等影响，螺丝等紧固部件往往松动，应将所有螺丝全部紧固一遍。
5、检查中间直流回路滤波电解电容器外表面是否有裂纹、漏液、膨胀等。一般情况下滤波电容器使用周期大约为5年，检查周期最长为一年，接近寿命时，检查周期最好为半年。电容器的容量可用数字电容表测量，当容量下降到额定容量的80%以下时，应予更换。
参考文献：
[1]、CHV系列矢量变频器说明书.
[2]、姚为正、浣喜明.电力电子技术.高等教育出版社.
[3]、吴忠智，吴加林.变频器应用指南[J].中国电力出版.