矿用变频器设计关键技术研究田丽(山西潞安配售电有限公司,山西襄垣046204)摘要:为保证矿用变频器的性能能够满足煤矿生产的实际需求,尤其是大型机电设备的软启动、节能运行要求,结合当前研究成果完成了矿用变频器的整体设计,包括硬件(关键功率元器件的选型)和主控制流程的设计,并结合煤矿生产的特殊性针对性地完成了矿用变频器的工艺设计和散热装置的设计,为今后变频器的升级换代奠定基础。关键词:变频器IGBT模块导热硅脂电磁干扰中图分类号:TD63文献标识码:A文章编号:1003-773X(2023)02-0123-02引言煤矿带式输送机、刮板输送机、提升机等大型机电设备属于重载运输设备,在实际生产中常遇到重载启动的工况,为解决“大马拉小车”的问题,常在大型机电设备电机驱动装置后端安装变频器,实现对重载设备的变频启动、驱动、调速等功能。近年来,在计算机技术、电力电子技术高速发展的年代,交流变频技术逐步替代传统直流工频调速,对变频器性能的要求也越来越高,尤其是对变频器在节能、无级调速以及转矩控制等方面的要求更高[1]。本文将根据煤矿的实际应用需求研究适用于综采工作面变频器的设计技术。1矿用变频器的整体设计变频器的核心在于对电机频率根据工况进行调节从而实现对电机(包括普通笼型异步电机和同步电动机)转速的控制,达到变频调速的目的。目前,PWM技术为实现变频、变压的新型控制技术。变频器设计时需遵循如下原则:为保证矿用变频器满足煤矿的实际工况需求且响应当前元器件国产化替代的需求,所选型的器件为国内成熟产品,便于变频器元器件的采购、维修等[2];变频器的设计应尽可能采用现阶段的研究成果,从而缩短设备整体的研发周期;变频器硬件和软件的设计应满足模块化、标准化、系列化的要求;变频器设计尤其得注意煤矿的防爆性和电磁兼容性要求。基于上述变频器设计时应遵循的原则,本文所设计变频器的总体结构如图1所示。如图1所示,变频器具备电流、电压、温度检测电路,IGBT驱动电路,CPU数据处理电路,M波形处理电路,RS485通信电路以及各种供电电路[3]。本节将在上述总体设计的基础上完成相关功率器件的选型设计和相关软件设计。1.1变频器的硬件设计变频器的硬件设计即为其关键功率器件的选型设计,设计依据为煤矿综采工作面的生产工况,具体包括有变频器主电路的设计以及IGBT、三相整流桥、滤波电容以及缓冲电路的选型。1.1.1变频方式确定根据图1中变频器的总体设计框图,本工程确定采用交流-直流-交流...