BPJ系列矿用隔爆型变频器技术

1、 矿用隔爆型变频器技术说明淮南万泰电子有限责任公司上海分公司淮南万泰电子有限责任公司上海分公司BPJ系列矿用隔爆型交流变频器技术说明目 录10B0B0B0B0B0B0B公司概况12矿用隔爆型变频器现状及问题232B2B2B2B2B2B2B为什么选用BPJ系列变频器1043B3B3B3B3B3B3BBPJ1系列矿用隔爆变频器4B4B4B4B4B4171 0B0B0B0B0B0B0B公司概况淮南市万泰电子有限责任公司主要从事煤矿用电子产品的开发、生产、销售和服务。公司始建于1998年06月，现已开发出各种矿用电子产品50余种，所生产的产品已成为煤矿安全生产的重要保障和必不可少的装备，是煤炭电子行业

2、的一支主力军，年产值超15000万元,属技术密集型企业。 万泰电子上海分公司成立于2007年03月，设在上海市松江区，是万泰电子总公司的新产品研发基地。分公司以先进智能电气技术的研发为先导，集科研开发、设计制造、系统集成、安装调试服务为一体。主要经营范围为矿用电控设备、变频器、自动化控制等设备以及工业自动化系统的研发、设计、制造、销售。主导产品有：矿用隔爆兼本质安全型绞车电控系统；矿井井下皮带机监控系统；矿用隔爆兼本质安全型交流变频器；矿用隔爆型变频驱动中心；矿用隔爆兼本质安全型交流软起动器；矿井综合监控网络系统；矿井泵房监控系统；低压供配电系统、矿井信息网络系统的研制、开发、推广应用和相关工

3、程服务。 公司致力于现代企业制度的建立，重视人力资源的管理与投入，强调企业和员工的共同发展，为员工提供优良的职业发展空间。运用科学的手段去管理企业，牢固树立“不接受不良、不制造不良、不输出不良”的质量方针，倡导“团结、创新、完善、发展”的企业文化理念，尊崇“营造优秀的企业文化，制造高质量的产品，奉献全方位的服务”的企业宗旨，以高素质的人才、高品质的产品和高效率的专业化服务竭诚奉献于广大用户。 人类因梦想而伟大，万泰人，正一步一个脚印地实现着自己的梦想。2 矿用隔爆型变频器现状及问题目前我国煤矿井下使用矿用隔爆型变频器正处于蓬勃发展的阶段，主要在带式输送机驱动领域、提升绞车调速领域、风机、乳化液

4、泵站、压缩机、水泵供排水、电力机车都在应用，但在使用过程中或多或少遇见很多问题，例如由多台电机驱动的带式输送机应用变频器现在国内很多厂家在功率平衡方面都存在缺陷，使系统不能正常运行；提升绞车应用四象限变频器由于国内产品矢量控制技术的缺陷使系统对电网污染严重造成对瓦斯监控系统的干扰使很多矿上不敢使用变频器，也使变频器的起动力矩不足造成绞车溜车产生人身事故，这些不得不让我们在选型方面要考虑的更多。以下就是我们在选择变频器时所要考虑的几个重要问题，也是目前我国矿用隔爆型变频器普遍存在的问题。2.1 变频器的性能和可靠性选择变频器最主要的是看它能不能满足你对节能或改善工艺流程提高产量和效率的的要求；它

5、的可靠性是不是很高；它所采用的是不是最新的控制技术，和品质优良的元器件；它的制造工艺和检测手段如何；它所设计能够达到的使用寿命和平均无故障时间选择一个能够满足你节能和提高产量,和质量的变频器选择一个性能稳定，控制技术先进，技术成熟的变频器选择一个工作可靠,使用寿命长,无故障时间长的变频器2.2 变频器的带负载能力和过载能力众所周知变频器实际上是一个能量或者说频率转换的装置，它所输出的电源直接供给电动机并拖动负载运行，所以说带负载能力和过载能力是变频器的一个非常重要的指标；所以要选择一个具有很好的输出机械特性和很强的带负载能力的, 能够在过载的情况下也能够工作而不会损坏的变频器是非常重要的考虑因

6、素。而不同的变频器的带负载能力和过载能力是不一样的，如果选择了带负载能力和过载能力不强的变频器就会造成启动困难，负载变化时运行不平稳等现象。另外还要了解需要控制的电机和负载的情况，也就是你用变频器想要达到的控制目的，是用做节能还是用来提高产量和质量。还要了解被控制的设备或机器的机械特性，是恒转矩或变转矩，还是恒功率负载。选择带负载能力和过载能力强的变频器，主要是看它所配置的功率模块和控制方式，即采用的是何种元器件和何种控制技术。选择一个具有足够的启动转矩的变频器选择一个具有高过载能力而不会发生故障的变频器选择一个具有很高的输出转矩的变频器23 运行频率范围通常的电机是按照额定频率电压设计制造的

7、，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的，因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速（T=Te,PPe）；当电机以大于额定频率运行时，电机的输出转矩会降低，因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速（P=Ue×Ie）。所以选择变频还要考虑运行在那个频率范围。2.4 输入电压的波动对变频器的影响变频器对输入的电源电压的适应能力各有不同，这也是很重要的一个技术指标；因为电源电压波动对于适应能力很差的变频器来说会直接影响它的工作可靠性；电压过高会导致元器件绝缘击穿而损坏；电压过低会导致系统工作停止。 整流器 直流回路 逆变器容许电压的波动幅度 输入电压超过变频器所允许的电压范围，都将引起变频器关断。

8、 各品牌变频器对输入电压抗波动性各不相同·电压的稳定性电压的波动容易使滤波电容产生尖峰电压及整流电路产生较大的反向回复电压，降低电子元件和电容的使用寿命。·高次谐波的含量变频器的损耗与电机损耗由于高次谐波等的影响，变频器驱动的电机比工频电供电的电机损耗要大，对于同一速度，变频器的输入功率总是要大于电机由工频电源驱动的功率， 高次谐波将影响变频器的损耗，降低变频器功率因数，降低电容的使用寿命可以通过在AC供电端安装交流电抗器来改善输入电源的阻抗，同时可提高功率因数（改善约90%），抵抗电源电压的波动和尖峰电压的影响，减少对电源的谐波干扰。2.5 变频器的电磁兼容性(EMC)电

9、磁兼容性(EMC)是变频器的另外一个非常重要的指标，变频器的工作原理决定了它会产生噪声和电磁辐射，这样会对设备及附近的仪表产生影响噪声。如果这种电磁辐射没有抑止的话将会对周边设备带来很坏的影响,甚至导致通讯,仪器仪表,传感器故障以及误动作等。所以必须选择一个能够很好的抑止射频干扰的变频器。变频器产生的噪声可划为：变频器来的直接辐射噪声、变频器主电路连接电线噪声、电磁感应噪声、靠近主电路电线周围设备的信号线静电感应噪声及通过电源回路传播的噪声。噪声类型：空气传播噪声变频器产生的噪声电磁感应噪声静电感应噪声电路传播噪声电源线传播噪声由于漏电流，从接地线回流的噪声2.5.1 噪声的空中传播变频器产生

10、的噪声在空中辐射和传播的3种路径：（1） 变频器辐射；（2） 变频器输入侧电源电线的辐射；（3） 变频器输出侧至电机连接电线的辐射。2.5.2电磁感应噪声变频器输入/输出的电流产生的磁场感应的周围设备的电流侧和信号侧，使周围设备受到噪声的影响。2.5.3静电感应噪声变频器输入输出侧由电流产生的磁场通过静电容耦合到信号线端，并传播到受影响的设备。2.5.4 通过电回路传播噪声变频器产生的高频噪声通过电源线传播到周围设备。噪声的衰减技术1、 电源线的噪声衰减在变频器和电源线之间加装滤波器(RFI)2、 变频器至电机配线之间噪声辐射衰减在输出侧加装输出滤波器3、 变频器辐射噪声的衰减使用金属外壳 2

11、.6 变频器的扩展能力,通讯能力和可编程能力选择一个好的变频器还需要考虑的另外一个问题是它的扩展能力，这其中包括软件和硬件的扩展能力，一台变频器能否工作在不同的应用场合满足你在各个不同的特殊需要。也就是说当你需要更多的模拟量或数字量的I/O点数时；当你需要一个I/O点做其它用途时；当你想用一台变频器做特殊场合的应用时，它的参数能否设置,它的程序能否重新加载或能否修改；当你使用的变频器需要和你的系统进行通讯时，它能否支持各种不同类型的通讯协议。扩展能力1. 选择一个具有更多输入输出I/O的变频器2. 选择一个I/O能够编程的变频器3. 选择一个能够用在不同应用领域的变频器而不更改硬件4. 选择一

12、个能支持各种不同类型通讯协议的变频器为了节能，我们不得不考虑变频器的损耗和变频器的效率因数2.7 变频器的效率,功率因数 电压与输出频率成比例 电流根据负载和加/减速变化(and U/f) 没有负载时仅有磁场电流 (magnetization) cos j 根据负载变化 电压是常数 电流与功率成比例 cos j 几乎等于1 仅需要输出的功率和其他一些损耗功率 电压是常数 电流与输出成比例3 31.5%=3=P = 3 × Urms × Irms × cos jP = 3 × Urms × Irms w1%5 . 15%电机 负载确定转矩 生产过

13、程给出速度要求92 . 82%P = Udc × Idc P = w × T ·变频器的效率 变频器是一个功率变换的装置，但同时它也有一定的能耗，所以我们也要考虑它的能耗指标，一个好的变频器的能耗是很低的。变频器的输入功率 = 电机输出+电机损耗+变频器损耗总效率=变频器的效率INV×变频器驱动电机效率M·功率因数由于含有高次谐波的畸变波，变频器的功率不能由COS来确定变频器的功率因数随电抗的变化的情况，在0.6-0.9之间变化,工频电源驱动电机的功率因数几乎在0.75-0.85之间恒定变化，因此在额定扭矩输出时，变频器的输入电流可能要小于电机

14、的电流。·提高效率及改善功率因数的对策 在输入侧安装AC电抗器或在直流回路安装DC电抗器，都可以提高改善功率因数达90-95%以上。看看您的变频器是怎样处理的但安装AC电抗器具有更多的优点:1高次谐波电流将得到衰减2对电源浪涌电压的抑制，使变频器得到保护3在接通变频器电路时，对尖峰电流进行抑制2.8 变频器的体积选择体积小功率大，能节省空间并便于安装的变频器选择具有超强散热技术的变频器在选择变频器的时候经常会为安装位置和空间精打细算，都希望能找一个功率强大但体积还小的变频器，以节省有限的宝贵的空间，这样的变频器一定会有很超强的散热技术，才能达到最大的单位体积的散热效率。2.9 变频器

15、对环境的适应能力变频器的安装环境多种多样，环境对变频的运行也是有很大的影响，一个好的变频器它的适应能力应该很强，环境因素包括：环境温度，空气湿度，空气质量，安装海拔高度，抗振动和突振等。不能忽略变频器对环境的适应能力 选择抗高温，抗潮湿，抗振动，抗腐蚀性，抗灰尘的变频器。2.10 变频器的售后服务和技术支持这也是每个购买产品的客户所最为关注的问题，一个好的品牌的变频器，必将有一个好的高效的售后服务体系和技术支持。当你在应用过程中发生问题时能够得到及时的服务和支持。2.11 多台变频器是否能做到功率平衡？ 在很多多台电机拖动的场合必须保证每台电机输出转矩相同才能使整个系统可靠长期运行，例如带式输

16、送机。3 2B2B2B2B2B2B2B为什么选用BPJ系列变频器以上我们知道了选择变频器时所应关注的几个重要问题，现在我向你推荐使用我公司出品的BPJ系列矿用变频器（简称BPJ系列变频器），因为BPJ系列矿用变频器能够回答上述你所关注的所有问题。BPJ系列矿用变频器其核心部件选用原装进口机芯SEOHO变频器。3.1 BPJ系列变频器介绍BPJ系列变频器是高性能、高精度、高可靠性交流变频器。BPJ系列变频器的设计生产依据国际市场使用的标准规范、专业技术以及丰富的经验设计和制造。在设计时，主要从用户的实际应用要求出发，采用了用户的备件最少的设计原则。制造时，仅使用最佳的解决方案、元件和合作厂商，同

17、时使使用的元件数量及合作厂商为最少，每一台变频器都在最严格的条件下进行了最终的测试，出厂时都随机附有严格的测试报告，BPJ系列变频器采用了高精度的开/闭环矢量控制、快速运算的ASIC电路以及三相输出电流测量，保证了精确的电机控制。其独特的转矩控制方式，平滑的、无波动的转矩输出，使得该系列变频器在应用于齿轮传动系统时，避免了由于齿轮和联轴器之间应力的快速动态响应所带来的对机械系统的损害。同时其开环控制较小的速度误差、快速的动态响应、高启动转矩和低启动电流、适合于多电机拖动的模糊矢量控制，使得该系列变频器具有SpeedrefUInverterMIpAsicfCurrentfeedback Vect

18、orcalculationControlUDC -linkTorqueFlux refa Ew闭环矢量控制较多的应用场合。BPJ系列变频器具有丰富的通讯总线供用户选择，如Profibus DP、CAN、Modbus等。BPJ系列变频器使用了标准的RS232接口，因此采用标准的串行口连接线，即可将其控制面板连接到你所需要的地方，以及达到直接与计算机通讯的目的。BPJ系列变频器都采用全金属外壳，以及采取合理的电路设计，增强了VD 变频器抗干扰的能力，减少了BPJ系列变频器对外部其他电子设备的电磁干扰。采用交流电抗器也显著减少了变频器所产生的谐波电流，增强了变频器抵抗电网电压浪涌和瞬时波动的能力。3

19、.2 BPJ系列变频器的带负载能力和过载能力BPJ系列变频器具有很高的启转矩，最大启动转矩大于200%；低频时可控转矩大于125%；最大过载250%；过载最大电流1.5Ict（1分钟/10分钟）；启动电流2.5 X Ict(2秒/20秒)；转矩响应时间小于10毫秒；在整个速度范围内所有指标都是有效的。（见下图）50,fN703090101.51.02.02.5fTbr最大转矩Tovl过载能力Tcont实际运行转矩T额定转矩Tstart启动转矩Tbr最大转矩3.3 BPJ系列变频器对电源电压波动的适应能力BPJ系列变频器允许的电压波动范围是+15% -15%；瞬间可达到35%；3.4 BPJ系列

20、变频器的电磁兼容性BPJ系列变频器的电磁兼容性（EMC）能够达到工业级和商业级标准；它可以最大限度的抑制射频干扰，避免了对周围设备的不良影响，BPJ系列变频器可达到很高的开关频率。静电放电IEC801-4IEC1000-4-4高频传输干扰空间辐射高频干扰谐波干扰电磁环境EN55011/CISPR11 /16EN55011/CISPR11ENV50140/（IEC801-2）IEC801-2IEC100-4-2EN60555-2/IEC555-2EN50081-1EN50081-2EN61800-3EN5008-1EN5008-2EN61800-3EN50082-1EN50082-2EN6180

21、0-3EN50082-1EN50082-2EN61800-3EN50081-1EN61800-3EN50081-1EN50081-2EN61800-3EN50082-1EN50082-2EN61800-3N-级soho CX/CXLxxxNxEN50082-1,-2EN61800-3IEC801-5I-级soho CXLxxxIxCXSxxxIxEN50081-2EN6180082-1,-2EN61800-3C-级Soho CXxxxCxCXSxxxCxEN50081-1EN6180082-1,-2EN61800-3EMC抗干扰辐射类型 测试标准 符合标准 产品3.5 BPJ系列变频器的扩展能

22、力,通讯能力和可编程性BPJ系列变频器的标准应用宏和基本I/O点数已经能够满足大多数应用，它具有两个模拟量输入，八个数字量输入，两个继电器输出，一个数字量输出，一个模拟量输出；当这些I/O不能满足你的要求时，你还可以加装扩展板（选件卡）来满足你的特殊需求，还可以加入编码器输入信号。它的另外一个特点是每个I/O都是可以编程和设置的。BPJ系列变频器可以支持各种不同类型的通讯协议，只要加装了通讯总线选件卡就可以和诸如Modbus; Profibus DP; C-bus等通讯协议。BPJ系列变频器还在标准应用的基础上开发了各种特殊应用程序可供你选择；如果这些程序还不能满足你的特殊要求时，我们还可以为

23、你量身定做，为你编制适合你的特殊应用程序，以满足你的任何要求。3.6 BPJ系列变频器的效率和功率因数由于BPJ系列变频器优秀的电机控制模式等具有高效节能的设计，它还具有可供选择的输出DU/DT和正弦波滤波器，使它的功率损耗小于2%，功率因数大于0.95以上。3.7 BPJ系列变频器的体积BPJ系列变频器体积小，所以适合装配在任何系统·结构细长，节省空间设计·可并排安装·采用超级冷却技术：热管冷却因为BPJ系列变频器具有超强的冷却散热技术和制造工艺，所以相同功率时它的体积做的最小。3.8 BPJ系列变频器对环境的适应能力BPJ系列变频器可以工作在非常复杂的环境中。

24、它可以在环境温度+50到-10下正常工作,而不会有降低容量贮存温度在 40到+60相对湿度 95% 无结霜可以在化学气化物符合IEC721-3-3，操作等级3C2；机械颗粒IEC721-3-3，操作等级3S2条件下工作；可在海拔高度1000米以下连续工作；1000米以上每增加100米可降容使用；大于3000米时，厂家可以特殊定做；BPJ系列变频器能够在频率29Hz，最大振幅3mm下抗振动运行在有突然震动发生时最大8g,11ms,时正常工作。3.9 BPJ系列变频售后服务和技术支持BPJ系列变频器在全国各地都设立售后服务机构，每天24小时,每星期7天的技术支持热线电话，当你遇到任何技术问题需要帮

25、助时都会得到最快最满意的答复。3.10 多台变频器是否能做到功率平衡？当变频器多机联动时，由于电机的机械特性较硬且为平行簇，机械特性的差异会导致各电机负载功率不均。严重时会使某些电机作负功，而另一些电机过载。通过变频器调整各电机的特性使之尽量接近。各台变频器通过RS485通讯的方式交换数据，从而调整各电机的特性达到最佳，实现各电机之间的功率平衡，电机之间的电流差别5A。电机传动刚性连接电机传动柔性连接 综上所述选择万泰出品的BPJ系列变频器是你最佳的选择，它既能满足你生产的需要又能达到节能减排、维护简便的目的。4 3B3B3B3B3B3B3BBPJ1系列矿用隔爆变频器4B4B4B4B4B4产品

26、构成BPJ1系列矿用隔爆兼本质安全型交流变频器 产品简介 BPJ1系列矿用隔爆兼本质安全型交流变频器是一种集数字式变频调速装置及相关的散热技术为一体的高新技术产品。该产品适用于交流50Hz、额定电压660V或1140V的异步电动机重负荷软起动、软停车和运行过程控制，其起动和停车曲线为“S”型曲线和线性二种。该曲线可根据现场实际工况进行调整，从而减少起动时对设备的动张力和启动冲击。如用在带式输送机上还能降低对输送带带强的要求，以延长输送机使用寿命，进而降低输送机的初期投资。此外，变频器具有在线控制功能，可根据电机的负荷变化，调整电机工作电源频率和电机输出功率，从而达到所需转矩，提高了空载情况下的

27、功率因数。随着煤矿自动化程度的不断提高，变频器正以其节能、高效、安全、可靠的特点，逐渐成为今后煤矿电机设备调速控制的发展方向，并得以广泛的应用。适用范围本产品应用于煤矿井下、其他矿山、石油和化工等恶劣环境中电机的软起动、软停车和运行过程控制，特别适用于煤矿井下绞车、带式输送机、刮板运输机、给煤机、风机、局扇、型号构成BP J 1 / 660或1140 额定电压 额定功率 登记顺序号 隔爆兼本质安全型 变频器 技术参数额定输入特性AC380V、AC660V、AC1140V；50Hz60Hz电压波动：±15% 频率波动：±10%过载能力150% 额定电流60s;200% 额定电流10s;额定输出特性0额定输入电压；0600Hz主要控制控制方式矢量控制或V/F控制转差补偿自动转差补偿范围：0150%加速时间V/F控制：0.53000.0【sec】Sensorless&Sensored 矢量控制：0.003000.0【sec】减速时间V/F控制：0.53000.0【sec】Sensorless&Sensored 矢量控制：0.003000.0【sec】载波频率1.016.0KHz起动转矩150%200%运行频率设定数字设定，模拟电流设定、模拟电压设定，控制面板给定，串行通讯设定运行命令给定控制面板给定，外接端子给定，串行通讯给定模拟量电压输入0