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0 引言

本公司4 臺(tái)PE150A 型泵型E高強(qiáng)度表面曝氣機(jī)，分別由YR型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，采用GKGJA 型可控硅交流串級(jí)調(diào)速裝置控制。由于該設(shè)備均為上世紀(jì)90 年代投入運(yùn)行的，設(shè)備直接安

裝在曝氣池頂上，環(huán)境條件惡劣，調(diào)速裝置腐蝕嚴(yán)重，電機(jī)碳刷及集電環(huán)經(jīng)常發(fā)生故障，每年花費(fèi)大量的維修費(fèi)用，且對(duì)正常生產(chǎn)造成一定影響。

1 方案

目前,變頻調(diào)速被人從根本上解決交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速最有效的手段。但考慮到4 臺(tái)YR（YR-225M2-4,30KW）型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，除碳刷及集電環(huán)經(jīng)常損壞外，其它各部分還是相當(dāng)完好的，為了減少投資費(fèi)用，把變頻調(diào)速應(yīng)用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，其方法是將碳刷及集電環(huán)去掉，將轉(zhuǎn)子引出線短接并作絕緣處理。把繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)改造后代替籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)從新使用。

2 實(shí)施

本次技術(shù)改造我們選用SIEMENS 公司生產(chǎn)的MicroMaster430系列變頻器，額定功率為30kW，變頻器接線端子及外部主要接線如圖1所示。

變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸

出器件。它具有很高的運(yùn)行可靠性和功率多樣性，其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，能降低電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)（如：過電壓/ 欠電壓保護(hù)、變頻器過熱保護(hù)、接地故障保護(hù)、短路保護(hù)、I2 t 電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)及PTC/KTY電動(dòng)機(jī)保護(hù)等）。

MICROMASTER430 變頻器在標(biāo)準(zhǔn)供貨方式時(shí)裝有狀態(tài)顯示板（SDP），對(duì)于很多用戶來說，利用SDP和制造廠的缺省設(shè)置值就可使變頻器成功地投入運(yùn)行，如果工廠的缺省設(shè)置不適合設(shè)備情況，可以利用基本操作(BOP-2) 修改參數(shù)，使之匹配起來。

狀態(tài)顯示板(SDP) 上有兩個(gè)LED（發(fā)光二極管），用于顯示變頻器當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)兩個(gè)LED

的顯示情況，共反應(yīng)出14種不同的狀態(tài)。

通過基本操作板BOP-2 改變變頻器的各個(gè)參數(shù)時(shí)，必須首先拆下SDP，并裝上BOP-2。BOP-2具有7段顯示的5位數(shù)字，可以顯示參數(shù)的序號(hào)和數(shù)值、報(bào)警和故障信息以及設(shè)定值和實(shí)際值。

各種參數(shù)設(shè)置調(diào)試相當(dāng)簡(jiǎn)單，除了常規(guī)的變頻器與相應(yīng)電動(dòng)機(jī)相匹配的各項(xiàng)功能參數(shù)調(diào)整好以外，主要調(diào)整好變頻器的加/減速時(shí)間、最低/最高頻率設(shè)置、輸入/輸出設(shè)置等。

各種參數(shù)設(shè)置完成后，當(dāng)變頻器接通電動(dòng)機(jī)，開始電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)，在完成電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)以后，操作板BOP-2 上報(bào)警信號(hào)A0541 消失，變頻器進(jìn)入“運(yùn)行準(zhǔn)備就緒狀態(tài)”，準(zhǔn)備就緒指示燈GN點(diǎn)亮。

3 操作

起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，只需在接通SB（起動(dòng)/停止）旋轉(zhuǎn)按鈕，電動(dòng)機(jī)按照設(shè)定參數(shù)起動(dòng)（起動(dòng)頻率為5Hz，加速時(shí)間為30s），運(yùn)行指示燈RD點(diǎn)亮，準(zhǔn)備就緒指示燈GN熄滅。

當(dāng)變頻器故障時(shí)，變頻器故障指示燈YE 點(diǎn)亮，運(yùn)行指示燈RD熄滅，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，維護(hù)人員根據(jù)狀態(tài)顯示板(SDP)或基本操作板BOP-2 顯示的信息判斷、處理故障。

電動(dòng)機(jī)的調(diào)速是通過調(diào)整調(diào)速電位器RP 來實(shí)現(xiàn)的，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流及轉(zhuǎn)速分別通過PA1、PA2來顯示。

若使電動(dòng)機(jī)退出運(yùn)行，斷開SB（起動(dòng)/停止）旋轉(zhuǎn)按鈕,即可使變頻器按照選定的斜坡下降速率減速并停止運(yùn)轉(zhuǎn)（斜坡下降時(shí)間為30s）。

4 效果

通過實(shí)踐證明，由串級(jí)調(diào)速改為變頻調(diào)速后，取得了如下明顯的效果：

1）節(jié)能效果顯著。改造前后對(duì)比，電動(dòng)機(jī)線電流在同樣轉(zhuǎn)速下可降低2～8A；

2）起動(dòng)電流小。由于采用變頻器后，可實(shí)現(xiàn)從零轉(zhuǎn)速到任意轉(zhuǎn)速平滑起動(dòng)，起動(dòng)電流在額定電流以下，無起動(dòng)時(shí)的沖擊電流，降低了對(duì)電網(wǎng)容量的要求，且保護(hù)功能完善，可靠性高，操作簡(jiǎn)單；

3）降低了維修費(fèi)用。采用變頻器取代原有的串級(jí)調(diào)速裝置，取消了繞線電動(dòng)機(jī)的碳刷及集電環(huán)，而且變頻器遠(yuǎn)離腐蝕環(huán)境，減少了故障的發(fā)生。從改造投入運(yùn)行兩年來未出現(xiàn)過任何故障，保證了連續(xù)生產(chǎn)，減少了維護(hù)費(fèi)用，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，其間接的經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀。