关于煤矿中变频器的安置问题的研讨

摘 要：机电设备在煤矿开采生产作业中得到了广泛的运用，不仅降低了煤矿开采的作业难度，也提升了产量。煤矿机电设备的安装质量对生产作业效率产生很大影响。变频器的安装是煤矿电力系统的技术难点，可以很好的调控交流电动机的运行状态，同时也影响着相应的机电设备的高效运行。本文主要就煤矿中变频器的安置问题进行了探讨。

关键字：煤矿； 机电设备 ；变频器

煤矿开采不仅满足了社会对能源的需求，同时也促进我国现代市场经济的快速发展。在科学技术推动下，煤矿企业开采生产的模式逐渐趋于自动化。变频器是煤矿生产的电力控制的主要设备，变频器的良好安装有助于煤矿生产的持续运行。

1.变频器安置难点

变频器是煤矿机电设备调控的重要设备，经研究发现，电网中的各种外来信号对变频信号的电磁干扰十分严重。从而使控制系统设备无法正常接收变频信号，实际操控过程中存在信号中断、减弱、消失等异常现象，对系统及运行设备造成损坏。变频器的主要干扰源包括：

（1）整流桥。整流桥有分为全桥、半桥整流，均是经过改造二极管来建立成整流电路，在高压状态下可维持线路电流的稳定传输。而变频器的整流桥可看作是一种非线性负载，非线性负载在电网中会产生谐波，对控制系统内电气设备产生电磁干扰，如：信号无法正常接收等，影响操控指令的执行。

（2）谐波。谐波是在电力控制系统难点，其可以破坏整个电网线路的正常运行，造成线路信号传递受阻。变频器因谐波产生的干扰，主要来源于脉冲宽度调制技术在电网中的应用，该工作模式会遇到状态的高速切换。当谐波超过标准范围后，对变频器的调频信号产生不可修复的干扰。

（3）电网噪声。电网自身的噪声也会对变频器产生干扰。从一定程度上讲，电网噪声同样是由于谐波引起。电网控制系统连接了各式电力设备，如：整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备等，这类设备超负荷运行时，易使得其电压、电流突变，对电网设备的稳定性带来干扰，破坏了变频器的信号传输。

4)供电电源。供电电源是变频器日常运作的基本要素，若电源部分受到外在原因干扰也会带来电磁干扰现象。如：供电装置在持续供电时遇到交流电网，经过30s左右的时间则会有电磁干扰出现。另外，若供电电源的过压、欠压、断电等原因也是变频器干扰的来源之一，对变频器的变频操纵造成不便。

2.变频器抗干扰策略

电力企业在电网建设里应用变频器后，一定要对电磁干扰问题做到准时的处理，以保证工业企业自动化生产的顺利运行。联合变频器电磁干扰的主要来源及干扰方法，电网改造中采取的抗电磁干扰对策要针对谐波、噪声、电源等问题展开。主要在以下几点抗电磁干扰的策略中获得突破：

（1）滤波。变频器是应用调整电机工作电源频率对交流电动机进行控制的设备，在电源频率传输阶段会出现谐波。对变频信号传输过程添加过滤环节可提前检测异常，避免变频器受到电磁干扰、。如：将滤波器安装在变频器合理位置，对噪声等的准时检测可防止传导干扰。

（2）隔离。隔离是将变频器与别的线路隔离，以免对正常电力设备造成影响。通常，可在电路上完成对变频器的干扰隔离处理。如：利用电子仪器检测，当发现异常后，电路准时调整，将干扰源剥离。干扰隔离的主要方法：a.电源隔离;b.噪声隔。

（3）屏蔽。对电磁干扰来源进行屏蔽处理。从变频器的结构形式研究，屏蔽电磁干扰的主要是在于调整信号线路。普遍变频器产品结构里对铁壳进行了屏蔽，但在线路上仍存在不足。如：相比输出线路的干扰屏蔽，应减小信号线路的长度，同时信号线应采用双芯屏蔽，从而增强控制系统设备的抗干扰性能。

（4）接地。接地常用于噪声原因引起的电磁干扰，对电网在早期接地线路的调整即可发挥这一作用。变频器的接地普遍采用单点接地、多点接地、母线接地等方式。电力人员在选择接地方式时要根据控制系统的实际要求，应用良好的接地来控制噪声的耦合，经过改造之后，可明显改善变频器的抗干扰性能。

（5）安装。安装工艺对变频器性能发挥有较大的影响，若安装环节出现错误会直接使变频器的精密度受损，减弱变频器的传输强度信号。变频器安装需控制两点：1.温度方面，变频器安置的温度范围在－10℃至50℃，这是技术人员要严格掌握的；

2.高度方面，变频器安置高度在1000mm。

3.机电设备控制系统的设计规划

控制系统的设计是变频器运行环境的规划，经过设计稳定、安全、可靠的控制策略来来改善变频器的运行效果，从而实现电力系统自动化控制水平的提升。在今天，随着社会电网改造活动的全面开展，电网规划改造时对变频器的操控性能极为重视，而变频控制系统设计仍需解决以下几个问题：

（1）部署难题。变频器工作电压值较大，为更好地避免对别的设备造成干扰，变频器应采用单独地部署方式。例如：在对电网所有设备规划排列时，需把变频器单独部署开来。这样可以防止其造成的电磁干扰，破坏其他设备之间信号的传递，还需将弱电设备与变频器相隔离，避免其造成电磁干扰。

（2）连线难题。设计变频器控制系统时应尽量减少线路的连接，以减少线路交错复杂而造成的干扰。根据系统设计原则，相比不必要的线路连策应尽可能去除，让系统接线更加简化。如：除了控制系统与变频器的线路连接，别的线路可根据情况去除或隔离，为供电系统传输电流创造稳定的条件。

（3）干扰难题。无论是高压或低压变频器，其控制系统设计均要考虑变频器运行后造成的干扰强度，不然会影响到电网的指标性能。变频器产生的谐波对电网是一种巨大的干扰，易造成电网波型畸变，电压减小、功率过低等。设计时可将电抗器加在变频器电源进线侧，避免对电网造成过大的损坏。

（4）转速难题。电机是控制系统连接的主要设备，而电机转速大小是产生噪声干扰的一大因素。设计时要选择合适的电机型号，特别要考虑电机的功率、转速。若电机型号不正确，运行后会造成变频器负载大幅度增加。另外，为了防止高转速引起电机温度上升，可设计冷风装置达到降温效果。

4.结论

本文对变频器的安置难点与在安置过程中需注意的问题进行了详细的分析，并针对变频器抗干扰策略进行了介绍，同时，论述了变频器在机电设备控制系统设计过程中应注意的难点。变频器是煤矿生产电力系统的主要控制设备，其在安置、应用期间要采取抗干扰办理对策，从而提升机电设备运行效率。

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