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　　摘　要：安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司井下TV級(jí)風(fēng)機(jī)站所使用的設(shè)備是平安電氣股份有限公司生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)設(shè)備，井下風(fēng)機(jī)站是礦山企業(yè)井下作業(yè)必不可少的通風(fēng)設(shè)備，一般采用大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)；運(yùn)行工況為24d小時(shí)制，且一般為無(wú)人值守，其作用是沖淡和排除井下各種有害氣體和礦塵；創(chuàng)造良好的溫度，濕度，風(fēng)速等氣候條件；增強(qiáng)礦井的抗災(zāi)能力，保證礦工的安全健康和正常生產(chǎn)。所以保障井下風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行及其重要。
　　關(guān)鍵詞：電機(jī)驅(qū)動(dòng)；軸承溝道；機(jī)站；井下作業(yè)；電蝕；風(fēng)機(jī)設(shè)備；通風(fēng)設(shè)備；礦山企業(yè)
　　1　存在問題
　　我礦井下-200水平新安裝的DK40-8-NO25 IV級(jí)風(fēng)機(jī)站，在運(yùn)行兩個(gè)月以后，出現(xiàn)電機(jī)電流運(yùn)行不穩(wěn)，電流表指針頻繁左右擺動(dòng)，再經(jīng)過(guò)一個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間以后，變頻柜出現(xiàn)頻繁跳閘等現(xiàn)象，變頻器跳閘以后，風(fēng)機(jī)電機(jī)能再次啟動(dòng)，但運(yùn)行電流不穩(wěn)，且短時(shí)間繼續(xù)報(bào)故障跳閘。變頻器所報(bào)故障為：FP-00 2.0CA（加速運(yùn)行過(guò)流）；FP-11 3.0CD（減速運(yùn)行過(guò)流）；FP-16 15.0LL（電機(jī)過(guò)載）。
　　2　問題分析
　　根據(jù)以上的故障現(xiàn)象我們對(duì)風(fēng)機(jī)變頻器、風(fēng)機(jī)軸承等設(shè)備進(jìn)行了拆卸檢查后發(fā)現(xiàn)，變頻器、風(fēng)機(jī)軸承等設(shè)備完好，無(wú)明顯異常情況，但是電機(jī)軸承溝道出現(xiàn)了不同程度的損傷，溝道損壞情況如圖： 　　經(jīng)分析認(rèn)為風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流不穩(wěn)、變頻器頻繁跳閘等現(xiàn)象是由電機(jī)軸承溝道損壞導(dǎo)致。而溝道的損壞又是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)電機(jī)直接使用變頻器供電，使電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了軸向電流，引起軸承溝道放電，產(chǎn)生了溝道電蝕。
　　變頻器和電動(dòng)機(jī)之間采用長(zhǎng)電纜或變頻器向多電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，由于變頻器工作頻率高，連接電纜的等效電路成為一個(gè)大電容，從而引起以下問題：
　　①電纜對(duì)地電容給變頻器額外增加了峰值電流。
　　②由于高頻瞬變電壓給電動(dòng)機(jī)絕緣額外增加了瞬態(tài)電壓峰值。
　　如何抑制諧波，減小轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向電流，首先要分析諧波產(chǎn)生的基本原理，然后采取相應(yīng)的措施。
　　諧波是對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的諧波頻率的比值稱為諧波次數(shù)比值。諧波主要由諧波電流源產(chǎn)生，當(dāng)正弦基波電壓施加于非線性設(shè)備時(shí)，設(shè)備吸收的電流與施加的電壓波形不同，電流因而發(fā)生了畸變，由于負(fù)荷與電網(wǎng)相連，故諧波電流注入到電網(wǎng)中，這些設(shè)備就成了電力系統(tǒng)的諧波源。系統(tǒng)中的主要諧波源可分為兩類：含半導(dǎo)體的非線性元件，如各種整流設(shè)備、變流器、交直流換流設(shè)備、PWM變頻器等節(jié)能和控制用的電力電子設(shè)備；含電弧和鐵磁非線性設(shè)備的諧波源，如日光燈、交流電弧爐、變壓器及鐵磁諧振設(shè)備等。因而了解諧波產(chǎn)生的機(jī)理，研究消除供配電系統(tǒng)中的諧波問題，對(duì)改善供電質(zhì)量，確保用電設(shè)備的正常運(yùn)行有著非常重要的意義。
　　3　解決問題
　　對(duì)諧波的抑制就是如何減少或消除注入系統(tǒng)的諧波電流，以便把諧波電壓控制在限定值之內(nèi)，抑制諧波電流的措施則是在諧波源處吸收掉諧波電流，例如在變頻器出線端安裝輸出濾波電抗器。
　　輸出電抗器的作用是限制電機(jī)連接電纜的容性充電電流及使電機(jī)繞組上的電壓上升率限制在540V/us以內(nèi)，還用于鈍化變頻器輸出電壓（開關(guān)的陡度），減少對(duì)逆變器中的元件（如IGBT）的擾動(dòng)和沖擊，延長(zhǎng)變頻器的有效傳輸距離，有效抑制變頻器的IGBT模塊開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬間高壓。
　　濾波電抗器廣泛用于高低壓濾波柜中，與濾波電容器相串聯(lián)，調(diào)諧至某一諧振頻率，用來(lái)吸收電網(wǎng)中相應(yīng)頻率的諧波電流，能消除3、5、7、11、13次及更高次諧波。
　　Z終我礦選用了SKSGC500A/2.2V-220KW輸出電抗器串聯(lián)在變頻器與電機(jī)之間來(lái)解決了電機(jī)轉(zhuǎn)子電流對(duì)電機(jī)軸承進(jìn)行電蝕的問題。
　　型號(hào)含義及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 　　此類電抗器的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是該類電抗器分為三相和單相兩種，均為鐵芯干式。鐵芯采用優(yōu)質(zhì)低損耗優(yōu)質(zhì)硅鋼片，芯柱由多個(gè)氣隙分成均勻小段，氣隙采用環(huán)氧層壓玻璃布板作間隔，以保證電抗氣隙在運(yùn)行過(guò)程中不發(fā)生變化。線圈采用優(yōu)質(zhì)導(dǎo)線繞制，排列緊密且均勻，外表不包絕緣層，具有極佳的美感且有較好的散熱性能。電抗器的線圈和鐵芯組裝成一體后經(jīng)真空浸漆熱烘固化，使電抗器的線圈和鐵芯牢固地結(jié)合在一起，不但大大減小了運(yùn)行時(shí)的噪音，而且具有極高的耐熱等級(jí)。電抗器芯柱部分緊固件采用無(wú)磁性材料，確保電抗器具有較高的品質(zhì)因數(shù)和較低的溫升，確保具有較好的濾波效果。
　　4　效果評(píng)價(jià)
　　以上分析知道，由于變頻器輸出電壓中高次諧波較多，變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的傳輸線也不宜太長(zhǎng)。導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)，其分布電容也大，則在高次諧波電壓作用下，高次諧波電流就越大。所以在變頻啟動(dòng)的設(shè)備中，當(dāng)輸出電纜過(guò)長(zhǎng)或電機(jī)接地不良時(shí)就應(yīng)安裝輸出電抗器，來(lái)抑制諧波電流。
　　經(jīng)過(guò)此次電機(jī)故障之后，我礦IV級(jí)風(fēng)機(jī)站變頻器出線端均裝配了相應(yīng)的濾波電抗器，距上次故障出現(xiàn)位止，故障風(fēng)機(jī)已連續(xù)運(yùn)行1500小時(shí)以上，未再有同類故障出現(xiàn)，運(yùn)行狀況良好。