远距离变频调速器的应用问题与解决方法.pdf

远距离变频调速器的应用问题与解决方法 l I i on Di Probemson i cat of stance Converterand App Long Frequency SoIVingWay (广州市药品检验所，广东广州510160)吴建平 (广州永正科技节能有限公司，广东广州510640)杨贵庭 摘要：针对变频调速器远距离应用时遇的难题进行分析，并采取了相应的解决方 法。 关键词：远距离变频调速器；寄生电容；抗干扰 r Abstact：The onthe ofthe distance problemsapplicationlong frequency converterare the tosolveitis analysed,andcorrespondentway given． Key distance words：longfrequencyconverter；stray V55 某大型水泥厂输送水泥的皮带廊长300m，宽1．2m，原设计用l台380kW， 1470 r／min的电机拖动，电机在皮带廊上方，控制柜在配电间，它负责输送两台水 泥磨生产的水泥到60m高水泥库顶。两台水泥磨的驱动电机为4000kW，6000V高 压大容量电机。由于原设计电机容量才55kW，容量偏小，经常在两台磨同时运行 时，压死皮带，造成电机堵转而跳停，有时甚至烧毁电机，严重影响水泥生产，因 此必须更换电机。 另外，为了实现节能降耗，采用变频调速技术。开始用一台上世纪90年代早期 日本三垦电气株式会社生产的gOkw变频器对原55kw电机进行试验，变频器与电 机之间距离约300m。在空载时(或小负载)试机时，变频器还能工作，但一遇到 重载起动就被烧坏，其中9只功率管，有8只烧坏，究其原因除了因早期生产的变 频器性能不太佳之外，其保护功能又欠缺。更重要的是由于变频器与电机距离太远， 连接电机与变频器的电力电缆分布寄生电容太大，加之电机绕组间寄生电容也很可 观(经测量：300m电缆总寄生电容为240nF，电机三相寄生电容总和为174nF)， 变频器输出电压降低很多，电机绕组及电缆的寄生电容两者共同作用，足以影响整 个系统工作性能。由于较大的寄生电容存在，在功率开关开通瞬间，线路电容与电 256 机绕组电容共同作用下产生较大的尖峰电流。该尖峰电流使变频器工况恶化，甚至 将变频器烧毁，系统工作性能变坏，电机湿度急速上升，差点将电机烧毁。鉴于此 情况，必须采取新的措施。 1电机和变频器方案选择 1．1电动机的选择 前已提及，原设计的长皮带拖动电动机容量偏小。经电气和机械工程技术人员 核算，应改为75kW的鼠笼式异步电动机为宜。同时要求采用变频调速器，以达到 节能降耗目的。电动机选用型号为：MBV250S，Y接法，F级绝缘，75kW，1470r／min。 1．2变频器的选用问题 变频器的选用原则： ①选用变频器应尽量选择无谐波污染，正弦波输出，直接转矩控制，功率因数 高，效率高，总电流与电压的总谐波畸变(THD)小于3％，抗干扰性能好。 ②变频器实际运行频率往往低于50Hz，输出电压往往低于380V，输出电流大 于输入电流，所以选择连接电机与变频器之间的电缆截面积要比连接变频器与电源 之间的电缆截面积大一个等级。 ③变频器的容量一般与电机容量相等为宜，特殊情况下可选大一个等级。 ④如果电机与变频器的主回路距离大于i00m，要考虑电缆及电机绕组的寄生 电容问题。 ⑤对于电网和变频器谐波污染较大时，宣采用电力串联有源滤波器(如图iC)， 以消除谐波干扰。 ⑥使用变频器还应考虑雷击