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变频器论文精选推荐

时间:2018-01-26 来源:学术堂 所属分类: 电气工程论文 本文字数:3389字

  变频器是应用变频技术和微电子技术,通过改变电源频率来控制交流电动机的电力控制设备。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用,从小型家电到大型的矿场研磨机及压缩机,它都可以派上用场。今天学术堂为大家推荐一篇变频器论文,供大家参考。

  题目:浅谈矿用变频器发展趋势

  摘要:分析了矿用变频器存在的主要问题:研发投入不足,价值挖掘不充分,对电网的污染严重及使用维护相对困难;从矿用变频器防爆技术、变频驱动技术和应用技术等方面阐述了矿用变频器的发展趋势:隔爆兼本质安全型仍是未来矿用变频器的主流防爆型式,矿用变频器的防爆工作将主要围绕壳体优化设计、壳体内部环境控制、散热技术革新等方面展开;矿用变频器未来研究的重点是中高压大功率变频器及新技术、新器件的应用,以及变频器的清洁利用与节能应用。

  关键词:矿用变频器;防爆变频器;变频驱动;中高压大功率变频器;发展趋势

  1 引言

  矿用变频器是针对煤矿井下高温、高湿、存在爆炸性气体的特殊环境而设计的防爆型特种变频器。最初矿用变频器主要用于无极绳绞车、斜井绞车等设备,用于实现这类设备的启停控制及速度调节,后来逐渐推广应用到中大功率的带式输送机、刮板输送机、局部通风机、乳化液泵等设备,用于实现这些设备的软启、软停或调速。虽然矿用变频器已经得到了广泛应用,但现阶段仍存在不少问题需要解决。同时,在目前矿用变频器行业价格竞争激烈、整体盈利能力低、核心技术普遍缺乏的情况下,矿用变频器未来如何发展也值得思考。

  l矿用变频器存在的主要问题

  1.1研发投入不足

  目前,国内有大大小小超过200个厂家在从事矿用变频器的相关业务,但是真正具有变频核心技术的厂家却寥寥无几,大多数厂家生产的矿用变频器仅仅是利用国内外专业变频器厂家生产的通用变频器进行防爆处理后的产品,几乎没有对变频器核心技术方面的研发投入,而中高压变频器领域的核心技术更是被国外厂家所垄断。这导致目前市场上的矿用变频器产品质量参差不齐,故障率普遍偏高,而生产厂家又很难及时排除故障,给用户造成较大困扰。

  1.2价值挖掘不充分

  目前,除了绞车类、通风机、泵类负载,矿用变频器仅仅作为大型机电设备的启动设备来使用,尤其是在带式输送机、刮板输送机等多机驱动的物料输送领域,变频器用于多机平衡驱动、负载匹配节能运行、张力匹配与效率提高等方面的研究尚未形成可信的成果,这方面的应用与价值尚未被充分挖掘,或多或少也影响了用户对矿用变频器的需求。

  1.3 对电网的污染严重

  矿用变频器的广泛应用,解决了矿井各类中大功率的机电设备的启动及调速问题,对优化生产流程、降低电能消耗起到了积极的作用,但是,矿用变频器的广泛应用也给矿井电网造成了较大的污染,主要污染有高次谐波、无功损耗、射频干扰等。这些污染不仅增加了电缆、变压器的损耗,也对电网中的其他电气设备和仪器造成较大的影响,尤其是当前行业竞争激烈,各生产厂家往往降低或忽略变频器产品在谐波抑制方面的投入,导致井下电网质

  2矿用变频器的发展趋势

  经过十几年的发展,矿用变频器已经在煤矿生产、运输、通风等环节得到广泛应用,尤其是低压变频器,相关产品和技术已经相对成熟。矿用变频器未来研究的重点方向是中高压大功率变频器及新技术、新器件的应用,而在矿用变频器的应用方面,则更多是在变频器的清洁利用与节能应用领域挖掘潜力。

  2.1矿用变频器防爆技术发展趋势

  防爆设计是矿用变频器区别于地面一般型变频器的最大特征,防爆设计主要包括壳体设计、内部环境控制、散热设计等。目前,矿用变频器的主要防爆型式是隔爆兼本质安全型,业内虽有厂家曾尝试正压防爆等其他防爆型式,但隔爆兼本质安全型仍是未来矿用变频器的主流防爆型式。矿用变频器在防爆方面的工作将主要围绕壳体优化设计、壳体内部环境控制、散热技术革新等方面展开。

  2.1.1壳体优化设计

  (1)减小壳体尺寸。由于井下环境的限制,矿用变频器相比地面型变频器要求有更高的功率体积比,在不影响变频器性能的条件下,尽量缩减变频器的尺寸,不但可以降低成本,也有利于现场的安装、调试和维护。主要的措施包括采用叠层母排、大容量薄膜电容替代电解电容等方式缩小变频器机芯体积;采用模块化分区隔层设计提高内部空间的利用率;将共整流、多逆变的组合式变频器用于带式输送机、刮板输送机等多机驱动的负荷,减小整体尺寸等。

  (2)机电驱动一体化。针对电动机与变频器距

  离较远的场合,可采用电动机与变频器一体化设计,将变频器的防爆壳体与电动机壳体集成到一体,既能解决变频器长距离供电带来的尖峰电压增大的问题,也可缩减整体尺寸

 

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