东莞明电VT710多电机高压驱动在煤矿主井皮带运输机上的应用

　（图１皮带运输机传动系统图）

　　（图２皮带运输机高压变频器驱动系统图。）

　（图３　高压变频器系统图）

　（图四　运行中高压变频器外观图）

4. 变频调速系统控制概述

鉴于复杂的现场情况，如：电机特性曲线存在差异、辊筒直径制造差异、辊筒及皮带的磨损差异、以及辊筒表面的附着差异等，我们建立以辊筒的一致性线速度为给定、以功率平衡分配为最终控制对象，构成速度和电流双闭环主辅同步控制系统，采用VT710 的转矩自动平衡控制模式，以达到理想的同步控制效果。

同时,VT710根据电流反馈实时计算转矩，并依靠其高速的系统响应，建立了优化的从动电机跟随模型, 根据负载的变化和实际速度的变化，动态调整速度输出和功率输出，使3台电机的功率平衡分配，线速度一致，达到高精度的同步控制。

以皮带的工作速度V 为基础，中控室通过RS-485给3 台变频器发送转速指令，通过转矩自动平衡控制模式，VT710 能够自动调整3 台电机的平衡转矩输出点，在角速度n1、n2、n3不同的情况下，使得电机功率P1≈P2≈P3、同时辊筒线速度V1≈V2≈V3。

本系统如图3所示，采用多单元同步控制系统，考虑到煤矿的现场情况和控制距离, 在设备机头设有本地/遥控转换开关，既可实现本地控制, 也可远程遥控。3台变频器之间通过开放的RS-485串行通讯网络进行实时通信，实现数据交换。在运行中，可以在控制室通过工控机对3台高压变频器同时给定同步速度，实现良好的同步关系。

高压变频器系统图如图３所示。

运行中的高压变频器如图4所示。

5.VT710高压变频器特性

 （1）满载时，包括移相变压器在内的变频调速系统效率≥97%； （2）功率因数≥95%；
 （3）满足中国谐波相关标准；
 （4）适用6000V 普通异步电机；
 （5）近似全数字PWM脉宽调制技术；
 （6）全功率范围段的MCU控制；
 （7）PWM输出电压波形控制在VDC内；
 （8）直接矢量闭环控制模式，控制精度万分之一；
 （9）在闭环矢量控制模式下，VT710的控制范围是1:100，即以50Hz为基频，其控制范围可到0.5Hz。在开环情况下，VT710的控制范围也
      可达到1:10，也就是5Hz；
 （10）电流跟踪和磁通补偿功能；
 （11）主要功能：转差补偿,电机参数自学习,瞬停再启动,多段速,重拾,高效运行，比例联动,频率跳跃；
 （12）保护功能:过电流限制,过电压限制,过负荷预警,过电流跳闸,过电压跳闸，CELL功率单元故障跳闸,过负荷跳闸,接地故障跳闸,过
       热跳闸,其它；
 （13）显示:输出频率，电机转速，电机电流，输出电压，电机输出功率，各功率单元DC电压，运行时间，故障查询，变频器温度，其它。

6.VT710变频调速系统与交流绕线式电机串电阻调速系统的比较
 

 6.1 VT710与电机串电阻调速相比，有以下突出特点：

  (1)起动性能优越

变频器采用速度闭环控制，调速精度高，启动转矩可以做到等于最大输出转矩；即使在零速也可以达到最大转矩。串电阻调速起动过程和调速换挡过程中电流冲击大。
  (2)系统效率高

变频器输出直接和电机相连接，效率高；绕线式电机转子串电阻调速，电阻上消耗大量的转差功率,效率极低。
  (3)负载特性良好

变频器负载可以在很大的范围来调节；绕线式电机转子串电阻调速范围有限。

  (4)维护成本低

变频器的运行成本和维护成本却远远比串电阻调速低。串电阻调速的日常维护比变频器工作量大，维护成本高。

  6.2变频器系统和绕线式电机转子串电阻系统综合比较

变频器系统和绕线式电机转子串电阻系统综合比较如附表所示。