【摘要】：本文以某企業(yè)設計研發(fā)大功率礦用防爆變頻器為背景,設計了并研制1臺1000kW/1140V的大功率礦用變頻器。該變頻器為兩象限變頻器,使用ABB ACS800核心控制板,使用DTC直接轉(zhuǎn)矩控制方式對電機進行控制,具有精確的轉(zhuǎn)矩控制及迅速的轉(zhuǎn)矩響應。文中首先分析了國內(nèi)低壓礦用變頻器產(chǎn)品市場需求及相關技術情況,對比了其它幾種電機起動調(diào)速設備,證明了礦用變頻器是性價比高的電機控制及調(diào)速設備。然后,本文對DTC直接轉(zhuǎn)矩控制算法的發(fā)展歷程、控制思路及基本原理進行了介紹。對變頻器主回路使用的整流二極管、IGBT等關鍵器件,對其參數(shù)計算方法進行了研究,并結(jié)合礦用防爆變頻器現(xiàn)場使用環(huán)境及相關標準要求,完成了主回路器件的設計選型。本文礦用防爆變頻器電氣設計分為變頻器機芯電氣設計和輔助控制電路電氣設計。機芯電氣設計部分,通過光纖轉(zhuǎn)接板進行直流母線電壓采集及信號處理、PWM信號光電轉(zhuǎn)換、輸出電流采樣。通過對IGBT驅(qū)動電路進行分析,對IGBT驅(qū)動電路進行選型,并對其工作原理及主要性能參數(shù)進行了說明。通過對礦用防爆變頻器現(xiàn)場控制需求進行研究,對輔助控制電路進行了電氣設計,主要包括變頻器人機界面、變頻器控制接口、主電動機散熱風機控制保護電路、變頻器水冷散熱器監(jiān)控電路。大功率電力電子器件工作時將產(chǎn)生大量損耗。本文對變頻器中整流二極管、IGBT等功率器件損耗計算方法進行分析,并計算了所研制變頻器功率器件的損耗。對比分析礦用防爆變頻器常用的熱管散熱、水冷散熱兩種散熱方式,選擇采用水冷散熱方式并結(jié)合所研發(fā)變頻器器件布置、裝置結(jié)構(gòu)等因素,完成了變頻器水冷散熱器設計。最后,對礦用防爆變頻器樣機所需進行的電氣例行試驗要求及試驗方法進行了說明,并列舉了所研制變頻器進行例行試驗的相關試驗數(shù)據(jù),所研制的變頻器通過第三方檢驗機構(gòu)的型式試驗,各項電氣性能滿足國家相關標準。
【圖文】：

2 礦用變頻器組成及其調(diào)制原理和 PLC 的兩路通訊信號，隔爆按鈕的 1 組開關量信號集中處理，通口與組態(tài)屏進行連接，組態(tài)屏將所有數(shù)據(jù)進行綜合顯示。同時，接口屏提供 DC24V 電源。隔爆按鈕

將主控板和 PLC 的兩路通訊信號，隔爆按鈕的 1 組開關量信號集中處理，通過RS485 接口與組態(tài)屏進行連接，組態(tài)屏將所有數(shù)據(jù)進行綜合顯示。同時，接口板還為組態(tài)屏提供 DC24V 電源。圖 2-9 顯示部分組成示意圖Figure.2-9 Schematic diagram of display part2 軟件部分組態(tài)屏主界面如圖 2-10 所示，，主要可分為運行狀態(tài)、狀態(tài)曲線及就地操作按鈕三部分：接口板組態(tài)屏ACS800主控板RS485PLCRS485DC24VRS485隔爆按鈕
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD3;TM921.51

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本文編號：2664017