矿用变频器电磁兼容传导干扰测试研究与分析

电气智能设备能提高矿山开采效率,被大量应用到矿山开采之中,但其产生的电磁干扰对矿山生产带来了很大的安全隐患。基于已有的电气传动试验系统,搭建了电磁兼容传导干扰测试实验平台,对4组矿用变频器开展了传导干扰实验测试,研究矿用变频器产生传导干扰的特征以及分布规律。研究结果表明,所测传导电磁干扰均存在波峰,且在0.4 MHz频率附近占主导地位;所测变频器的传导干扰均低于限值,满足电磁兼容测试要求。该方法对矿用变频器电磁兼容测试以及整改具有指导意义。     

MW级矿用防爆变频器EMI滤波器的设计

以MW级矿用防爆变频器为对象,为解决共模干扰对电机使用寿命的影响,设计了EMI滤波器。在分析EMI滤波器的基本原理和防爆变频器的EMI传导通道基础上,实现了基于矿用防爆变频器EMI滤波器的设计,从而减少了共模干扰对电机的影响。通过EMI滤波器波形测试,验证所设计EMI滤波器的可行性。     

矿用隔爆变频器的谐波干扰与抑制

矿用隔爆变频器在进行大功率二极管整流、大功率晶体管逆变的过程中,会在输入输出回路中产生电流高次谐波,进而会干扰供电系统、负载及其他邻近电气设备。在实际使用过程中,经常也遇到变频器谐波干扰问题,文章介绍矿用隔爆变频器的组成、主回路及变频器谐波产生的机理、传播途径及有效抑制干扰的方法。     

大功率变频器传导骚扰测试方法设计与实现

变频器由于其IGBT高频运行方式,不可避免地产生了大量的电磁噪声。基于线性阻抗稳定网络(LISN)的测量方法多适用于中小功率变频器,对于大功率变频设备如果采用该方法,测试设备将非常昂贵。从传导发射测试的实质出发,设计了一种基于电源滤波器配合高压探头的大功率变频器传导骚扰测试的方法,通过对大功率开关磁阻电机的变频器进行传导骚扰测试,证明了该方法的有效性。     

井下电磁干扰特性及智能设备电磁兼容标准研究

随着煤矿智能化的快速发展,对设备的电磁兼容可靠性提出了更高要求。新型井下安全监控系统在应用中被干扰的问题仍偶有发生,为使智能化矿井的通信、控制设备在井下不受电磁干扰的影响从而可靠工作,调查了多家煤矿,研究了产生干扰的原因,并对主要设备的干扰情况进行现场测试,分析了现场测试数据,总结了煤矿井下电磁环境的特点,提出了井下设备面临的电磁干扰类型和参数:低频干扰、射频辐射耦合的传导干扰、电压跌落与中断、辐射干扰等。变频器的骚扰电压高达90dBμV,超过了该频段标准限值。在靠近变频器输出的位置高频段辐射干扰场强甚至接近30 V/m,达到辐射抗扰度4级水平; 50 Hz工频磁场强度达到了0.19μT,接近危险值。电压跌落和变化在井下电网中频繁出现,通过电源线冲击智能化设备的工作稳定性。基于现场电磁环境的测试结果结合现有智能设备的测试标准,建议系统全面地考虑电磁兼容问题,增加射频场感应的传导抗扰度试验、磁场抗扰度试验、电压跌落试验等作为智能控制设备测试补充。并根据煤矿井下智能设备电磁兼容水平的特性,提出了智能设备电磁兼容标准体系,包括稳态和瞬态的干扰参数和项目,通过使用不同标准的参数组合对整个频段进行覆盖。同时建议瞬态抗扰度试验应考虑井下实际应用场景区域、干扰形式、设备的敏感性来确定试验等级。     

矿用防爆型中高压变频器的设计及应用探讨

在概述矿用变频器应用现状及常规变频器技术弊端的基础上,进行了矿用防爆型中高压变频器设计探讨,研究所提出的矿用变频器外壳主要为钢板和加强筋焊接设计,电气结构主要由3 300 V晶闸管整流单元和逆变单元构成,散热方式采用的是强制风冷散热。试运行效果表明,这种矿用防爆型中高压变频器性能良好,节能降耗,设备故障率低,可为煤矿连续高效生产提供保证。     

变频器的EMC测试分析

介绍了电磁干扰(EMI)的来源、分类及干扰抑制措施,对变频器EMC测试过程进行了分析。通过变频器是否外置EMC滤波器情况下的试验测试以及对测试特性曲线的对比,可以看出,外置EMC滤波器、屏蔽体及接地措施对变频器干扰有较好的抑制作用。     

采煤工作面变频设备干扰问题的探索与实践

采煤工作面安装多台变频器后,相关设备出现一系列的干扰问题,通过对设备之间电磁干扰产生原因和传播途径的探讨,成功解决了干扰问题,为类似工作面设备选型和应对变频器干扰提供了依据和宝贵经验。     

变频节能技术在煤矿设备上的应用探讨

降低吨煤电耗是煤矿节能改造工作的重要攻关难点,改进煤矿机电设备效率,提高设备的节能效果和技术含量成为当前煤矿设备的重要发展方向。变频节能技术适应负载不同的功率输出,改善用电设备的功率因数,方便风机、水泵类负荷的流量调节,电动机处于发电工况时可以向电网回馈能量,具有良好的节能效果与机械特性调节功能。在阐述了变频节能技术的概念和原理后,介绍了矿用变频器和交流四象限变频器的应用;接着详述了变频节能技术在采煤机、胶带输送机、通风机、提升机等煤矿设备中的应用情况。     

变频器在井下使用的干扰因素及处理方法

对井下变频器设备做了简单介绍,指出了变频器井下应用的干扰方式以及干扰途径,并阐述了变频器干扰的处理方法。     

煤矿主通风机供电系统谐波与电磁干扰辐射治理

通过电力品质分析仪在线分析变频器控制的主通风机供电系统产生谐波电压和电磁干扰的原因,利用电网卫士和电磁干扰器安装在主通风机的供电系统,以消除电网的谐波电压和电磁干扰,确保其他设备安全运行和节能。经实际应用,取得良好的效果。     

矿用变频器漏电保护分析

针对矿用变频器在实际使用过程中经常出现漏电的问题,研究分析了矿用变频器产生漏电的主要原因。通过对变频器工作原理的分析,得出变频器输出侧漏电流大小与变频器的输出电压、输出侧对地绝缘电阻、寄生电容和其输出电压的载波频率有关,且随着载波频率越高,对地电容越大,漏电流值也会增大,人身触电的危险也越大。通过对井下漏电保护分析,提出了漏电电流计算和对矿用变频器漏电保护选择方法。     

矿用防爆变频器监控系统的设计

为适应煤矿井下安全生产,介绍了基于PLC及触摸屏的矿用防爆变频器监控系统的设计,PLC负责系统的逻辑控制,触摸屏实现与设备使用者的信息交互,并采用外部按钮控制触摸屏,解决了矿用变频器触摸屏无法通过触碰操作的问题。该系统经实际应用,可实现对矿用变频器的实时监控等功能,运行情况良好。     

提高矿用变频器硬件可靠性方法的分析和研究

在煤矿井下,矿用变频器是应用越来越广泛的能源转换节能设备。分析了影响矿用变频器可靠性的故障原因,提出了具体的改进措施。经优化后,变频器的稳定性和可靠性得到了很大的提高。     

掘锚综合机组变频牵引控制系统的设计

设计了适用于掘锚综合机组的交流变频牵引系统,阐述了变频器的主回路及控制回路原理,分析了矿用变频器运行中产生和受到各种电磁干扰,并结合实际使用情况提出变频牵引控制系统的电磁兼容解决方案,实际应用结果表明,变频牵引控制系统成功应用于井下掘锚综合机组,工作面其他设备及传感器运转正常,取得了较好的经济效益及社会效益。     

三电平矿用组合式防爆变频器研究

针对传统煤矿用防爆变频器的不足,提出了三电平矿用组合式防爆变频器的设计方案,对主电路的结构设计和三电平逆变器的控制算法进行了详细论述,利用Matlab/Simulink对提出的两逆变组合式三电平变频器进行仿真,仿真结果显示电压波形接近标准正弦波,波形的总谐波失真(THD)低,对提出的三电平矿用组合式防爆变频器的优点做了详细分析,通过试验验证了该设计方案的正确性。最后指出,该方案可以在结构上更加紧凑,布线上更加合理,两个逆变单元之间的通讯距离大大缩短,避免了外界环境的干扰,也易于实现双电机功率平衡。     

无极绳牵引普轨卡轨车主电机启动方式的探讨

针对无极绳牵引普轨卡轨车主电机启动方式的问题,以目前常见的几种启动方式为例进行了探讨,分别介绍了这几种启动方式的特点,重点介绍了矿用变频器的在无极绳牵引普轨卡轨车系统中的应用。实践表明,变频器启动方式相对于其他启动方式具有明显优势。     

矿用变频器的设计与应用

随着微电子技术和变频技术的应用与发展,生产设备自动化程度的不断提高,变频器在煤矿行业中得到了广泛的应用。文章介绍了采用32位TM320F2802处理器,配备英飞凌1ED020I12驱动芯片,采用了LC滤波技术的通用矿用变频器的软硬件设计,可有效消除谐波干扰,广泛适用于煤矿机电设备。     

矿用隔爆型移动变电站瞬变电磁场的干扰及防护

大容量矿用隔爆型移动变电站(简称"移变")高压侧开关在投切时所产生的瞬变电磁场会对其低压侧设备的使用造成不良影响,尤其对自动化水平越来越高的供电系统,由瞬变电磁场造成的影响更大。对移变低压侧设备的硬件采取接地、隔离、屏蔽及滤波等抗干扰措施尤为重要,可有效降低或消除瞬变电磁场对设备的干扰,防止移变低压侧设备保护失控。     

矿山电网单相接地电容电流的分析治理

单相接地故障仍是矿山电网的主要事故形式。随着矿井现代化的发展 ,电缆网络逐步扩大 ,系统电容电流大幅度增加 ,单相接地电容电流是影响电网安全供电的主要因素之一。由于接地过渡电阻的不同、电网电容的变化、其故障电流、中性点对地电压偏移 ,各相对地电压等都同时发生相应变化 ,其数值的变化规律对系统的运作均产生不可忽视的影响。采用中性点自动跟踪补偿消弧装置接地方式可限制电容电流和弧光接地过电压 ,较好地解决了人身及设备的安全问题。