通風(fēng)機的變頻調(diào)速驅(qū)動及保護-文庫吧資料
2025-05-22 08:21本頁面
【正文】 驅(qū)動器，可以驅(qū)動一個橋臂上的兩個 IGBT，如美國 IR 公司的 IR2100。 目前，對 IGBT 都有現(xiàn)成的驅(qū)動模塊可供選用，如三菱公司專門為 IGBT 設(shè)計的專用集成驅(qū)動電路 M579 系列。驅(qū)動電路同時還要提供控制電路與主電路之間的電氣隔離環(huán)節(jié)。 4） 需要提供良好的過電壓和過電流保護功能，同時 du/dt 保護和 di/dt 保護也是必要的。 3） 驅(qū)動電平 UGE要綜合考慮，當(dāng) UGE正向增大時，IGBT 通態(tài)壓降和開通損耗均下降，但負(fù)載短路時的集電極電流 IC增大，IGBT 能承受短路電流的時間減小，對其安全不利，因此 UGE不能過大，一般選 15～20V。因此驅(qū)動電路與 IGBT 的連線應(yīng)盡可能的短。圖 3－3 IGBT 結(jié)構(gòu)圖圖 3－4 IGBT 等效簡化圖 電力電子器件的驅(qū)動電路是電力電子主電路與控制電路之間的接口，對整個裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義，所以電力電子器件都有一定的驅(qū)動要求，根據(jù) IGBT 的工作特性，可以將 IGBT 驅(qū)動電路的要求歸納如下： 1） IGBT 是電壓型驅(qū)動器件，柵射極之間存在數(shù)千皮法左右的極間電容。當(dāng)柵極和發(fā)射極施加反相電壓或不加電壓時，MOSFET 內(nèi)的溝道消失，晶體管舞基極電流，IGBT 關(guān)斷。因此，IGBT 同 MOSFET 一樣是場控器件。這樣使得 FIGBT 具有很強的通流能力，其等效簡化電路如圖 34 所示，可以看出這是雙極型晶體管與MOSFET 組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個由 MOSFET 驅(qū)動的厚基區(qū) PNP 晶體管。圖 33 給出了一種由 N 溝道 VDMOSFET（Virtical Double Diffused MOSFET）與雙極型晶體管組合而成的 IGBT 的基本結(jié)構(gòu)。——固有角頻率可以看出,如果改變輸入到異步電機定子繞組的電源頻率廠,就可以改變異步電動機的同步轉(zhuǎn)速n:和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由電機學(xué)知識可知,交流異步電動機的轉(zhuǎn)速總是小于同步轉(zhuǎn)速n:,而且它是隨著同步轉(zhuǎn)的變化而變化的當(dāng)電源頻率五增加時,同步轉(zhuǎn)速n:增加,交流異步電機的實際轉(zhuǎn)速也增加反之,當(dāng)電源頻率廠降低,同步轉(zhuǎn)速n,降低,交流異步電機的實際轉(zhuǎn)速n也降低這種通過改變電源頻率來改變交流電動機轉(zhuǎn)速的調(diào)速方式稱為變頻調(diào)速在變頻調(diào)速技術(shù)中,使用變頻器向電動機提供頻率可變的電源,去改變電動機的轉(zhuǎn)速。 p——異步電機的磁極對數(shù)。由電動機的拖動原理,可知交流異步電機的轉(zhuǎn)速表達(dá)式為: f1——定子電源頻率。總之,許多己經(jīng)改造過的礦井通風(fēng)系統(tǒng),經(jīng)過多年的投入運行表明,變頻調(diào)速技術(shù)在礦井通風(fēng)機上的應(yīng)用,不僅節(jié)省了大量的資金和電能,還大大提高了煤礦安全生產(chǎn)的自動化!機械化水平。(4) 變頻器自身的保護功能齊全,有欠電壓保護!過電壓保護!過電流保護、短路保護、風(fēng)機軸承過熱保護等,使風(fēng)機安全運行的可靠性得到大大提高。(2) 限制風(fēng)機的啟動電流,減少啟動時的峰值功率損耗,消除電機起動和停止時,對機械和電氣元件的沖擊,延長其使用壽命。通風(fēng)機在煤礦上的使用占有很大的份量,是煤礦生產(chǎn)中最大的耗電設(shè)備采用傳統(tǒng)的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量,使得大量能量從節(jié)流中損失掉了據(jù)統(tǒng)計,使用傳統(tǒng)的方法調(diào)節(jié)風(fēng)機的風(fēng)量,運行效率通常為40%~60%,只有少數(shù)能達(dá)到70%,有的僅是30%,甚至更低,因此變頻器在礦井通風(fēng)機上的應(yīng)用很有必要一般地來講,將變頻器應(yīng)用在礦井通風(fēng)機上,具有以下的功能和優(yōu)點。當(dāng)井下掘進巷道延伸時,通風(fēng)管網(wǎng)的阻力不斷增加,掘進巷道中的風(fēng)量隨之不斷減少,可增加局部通風(fēng)機橡膠管道的直徑,從而間接減小管網(wǎng)的阻力,增加風(fēng)機的出氣風(fēng)量若橡膠管道的直徑恢復(fù)到原始大小,仍不能滿足掘進工作面上風(fēng)量的要求時,需要串級局部通風(fēng)機或更換大功率的局部通風(fēng)機無論使用何種傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法,風(fēng)機依然處于工頻恒速運行,使得大量的能量從流中損失掉了,這不利于能源的節(jié)約利用,而且這種調(diào)節(jié)只適合較長階段的風(fēng)量調(diào)節(jié),不能根據(jù)井下掘進工作面的狀況進行風(fēng)量的及時調(diào)節(jié) 隨著可編程控制器(PLC)和變頻技術(shù)的快速發(fā)展,PLC和變頻器己經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種自動化控制領(lǐng)域在煤炭行業(yè)中,利用PLC控制的變頻器驅(qū)動局部通風(fēng)機運行,不僅可以實現(xiàn)局部通風(fēng)機的無級平滑調(diào)速,還可以根據(jù)管網(wǎng)阻力和瓦斯?jié)舛鹊淖兓笮∵M行風(fēng)量的及時調(diào)節(jié),降低風(fēng)機的能耗,節(jié)省大量的電能同時,該控制系統(tǒng)具有較高的可靠性和較完善的報警功能若再使用組態(tài)監(jiān)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)對局部通風(fēng)機的運行進行監(jiān)控,可使其達(dá)到高效!節(jié)能!安全運行的效果,大大提高煤礦自動化安全生產(chǎn)的水平變頻調(diào)速技術(shù)是根據(jù)交流電機電源頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系,通過改變電源頻率來改變電機轉(zhuǎn)速的一種技術(shù)它是隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的發(fā)展,而發(fā)展起來的一種高效節(jié)能的控制技術(shù)這項技術(shù)自上個世紀(jì)80年代投入工業(yè)應(yīng)用以來,顯示了強勁的競爭力和很大的發(fā)展空間,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到各種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,取得了顯著的高效節(jié)能效果。另一種是局部通風(fēng)機(局扇),用于礦井中掘進工作面的通風(fēng),其流量!壓力均小,多采用防爆軸流通風(fēng)機。當(dāng)然, 由于性能參數(shù)上的不同特點, 二者必然有相互不可取代的地方?？傊? 離心式通風(fēng)機的可調(diào)性不如軸流式
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