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关键词： 矿用变频器   一体化模型   散热性能   温度场特性   功率器件  

摘要： 矿用变频器空间密闭,运行过程中内部功率器件自身会产生大量热量,易产生热退化和热失效现象。现有研究主要是针对矿用变频器某类功率器件或散热器进行单独分析,未考虑它们相互之间的热交换作用,且现有研究与矿用变频器运行状态的结合不够紧密,导致生热和传热过程与实际情况偏差较大,降低了散热性能分析的准确度和全面性。针对上述问题,以630 kW/1140 V四象限矿用变频器为研究对象,基于一体化模型对矿用变频器散热性能进行分析。建立了考虑等效电阻的矿用变频器主电路拓扑模型,分析母排与电缆、充/放电电阻、吸收电阻、IGBT模块、输出电抗器的电气特性并计算功率损耗。采用强制水冷+风冷+自然冷却方式对矿用变频器的散热系统进行优化设计。将IGBT模块、吸收电阻置于水冷散热器的基板上,配置风机加速输出电抗器的热交换效率,其他功率器件则自然散热。基于一体化模型对矿用变频器内部温度场特性、对流换热特性进行数值模拟分析,并搭建矿用变频器加载试验平台验证基于一体化模型的温度场仿真的正确性及散热设计的有效性。结果表明:①在内部功率器件的传导、对流及辐射换热作用下,隔爆外壳的温度高于环境温度,最低为36℃,且后基板的温度高于其他隔爆面,最高可达70℃。矿用变频器内部组件均未超过80℃,远低于相关标准规定值,具有良好的散热性能。IGBT模块的温度最高,机心母排组件的温度次之,直流滤波电容组件的温度最低。②充电过程中功率器件产生了较大的损耗,但由于充电时间极短,该损耗不会引起温度的剧烈变化,功率器件的瞬时温度最高不超过59℃;放电电阻的瞬时温度最高可达267℃,100℃以上的作用时间为200 s,梯形铝壳电阻的耐高温冲击能力可满足该应用场景,且未形成热应力循环,不会产生热击穿、热失效现象。③各功率器件在2~3 h后温度逐渐趋于稳定,各标定测温点的实验与仿真结果在整体趋势上保持较好的一致性。

关键词： 自动化学会   企业管理者   专业期刊   科技传媒   技术人员   专业人士   变频器   技术类  

摘要： 《变频器世界》杂志是东方国际科技传媒有限公司和广东省自动化学会共同创办,面向全国及海外专业人士发行的技术类应用与综合专业期刊。作为一个具有20多年历史的行业专刊,我刊一直秉承专业的态度,搭建起业内专家、学者、广大技术人员、企业管理者与读者之间沟通的桥梁,所刊登文章被维普等多家网站和系统收录、转载。

关键词： 变频器   水泵调速   可编程逻辑控制器(PLC)   环保除尘  

摘要： 近年来我国综合国力大幅提升,科教文卫的水平也有很大提升,工业环保越来越被重视。煤矿、钢厂等行业是我国支柱性产业,其资源勘探、开采为国民经济起到积极的影响。但随着环保理念的发展及国家政策的出台,煤炭企业也更加重视环保方面的工作,新技术、新设备不断地投入企业使用,使环保工作更加完善。本次设计主要针对煤矿勘测、开采中的供水水泵进行设计研究,使用可编程逻辑控制器(PLC)、变频器等工具对供水水泵进行变频控制,利用外界输入控制供水量大小。基于PLC技术,通过变频器将频率信号进行A/D转换,PLC识别相应的信号后调节输出脉冲信号的频率,控制水泵的转速,进而控制矿井工程水流流速。

关键词： 输送泵   变频器   可编程控制器PLC   电信号   PID调节器  

摘要： 本文针对在选矿生产系统使用离心式渣浆泵输送尾矿时,采用手动调控保持泵池料位稳定的过程中,易发生泵池料位过高外溢或泵池被抽空的现象,造成输送泵过流件及其他支撑传动部件产生不必要的磨损和损坏,且电动机长时间处于高频空转状态,造成电能的巨大浪费的现状,对比说明料位自动检测及自动调频控制优势,介绍自动控制系统的组成及控制过程,经过长期的统计计算验证改造成效,为此类改造优化提供技术参考依据。

关键词： 变频器   IGBT模块   导热硅脂   电磁干扰  

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： 井下通风   节能优化   变频器  

摘要： 在当前的煤矿生产中,需要借助机械通风的方式,加速井下空气流通、稀释瓦斯浓度和排放有毒气体,提高井下人员的安全。为此,阐述传统主通风机的运行问题,分析基于变频器的主通风机系统方案,讨论主通风机中变频器的应用效果,以期可以满足煤矿企业安全生产需要。

关键词： 碳化硅   绝缘栅双极晶体管   五区多重场限环   击穿电压  

摘要： 提出采用五区多重场限环FRM-FLRs(five-region multistep field limiting rings)终端设计并流片,研制10 kV P沟道碳化硅绝缘栅双极晶体管SiC IGBT(silicon carbide insulated gate bipolar transistor)终端。通过Silvaco TCAD软件仿真,对比研究传统等间距场限环ES-FLRs(equally spaced field limiting rings)终端和五区多重场限环终端对器件击穿特性的影响。仿真结果表明,五区多重场限环终端具有更均衡的近表面电场分布,减缓电场集中,优化空间电荷区横向扩展,且击穿电压可达到14.5 kV,而等间距场限环终端击穿电压仅为7.5 kV。同时,分别对五区多重场限环终端,以及采用此终端结构的P沟道SiC IGBT进行流片验证。测试结果表明,五区多重场限环终端可以实现12.2 kV的击穿电压;P沟道SiC IGBT的击穿电压达到10 kV时,漏电流小于300 nA,并且栅源电压为-20 V,集电极正向电流为-10 A时,器件的正向导通压降为-8 V。

关键词： 电机施动   变频调速技术   变频器  

摘要： 为了改善电力系统的运行可靠性和安全性,基于电机拖动过程对变频调速技术的具体应用展开探讨,以期合理运用变频调速技术降低电力生产过程中的能源消耗,继而在保障用电安全性的同时维护社会经济的良好发展。

关键词： 袋装水泥装车机   三闭环矢量控制   模糊PID   前馈控制器  

摘要： 袋装水泥自动装车机通常采用沿车厢宽度方向多次落包的方式来自动适应不同车箱宽度的密集码包要求,其工作特征为移动速度快、载荷大、运行周期短、惯性力大,因此每次落包定位精度的控制尤为重要。针对永磁同步电机设计了基于模糊PID和前馈控制器的PMSM三闭环矢量控制系统。基于模糊控制理论建立模糊PID控制器,保证不同工况下系统自适应得到最佳PID参数;设计基于速度和加速度补偿的前馈控制器,减小因速度、加速度变化以及惯性引起的系统振荡;通过Matlab/Simulink对三闭环矢量控制系统进行仿真实验验证表明,设计的系统位置跟随性能相较于传统系统提升约4倍,稳态响应时间缩短至传统系统1/5且几乎无超调,能较好解决装车机移动定位精度和系统振荡问题。

关键词： 变频器   速度监视   故障   测速回路   编码器   矢量  

摘要： 针对航天发射场变频起重机调试和使用中经常遇到的变频器速度监视故障保护停机的问题,结合变频器工作原理,研究了变频器速度监视故障产生的机理,建立了变频起重机变频器速度监视故障树,从测速回路故障、软件参数设置、电源相序错误和电动机过载4个方面分析了变频器速度监视故障产生的原因;并结合工作经验从变频器调试和正常使用2个阶段给出了变频器速度监视故障判断流程和有效的处理方法,为今后发射场起重机调试和故障处理提供技术支持,确保变频起重机设备调试的质量,提高航天发射场变频起重机使用过程中变频器速度监视故障处置时效。