第一節(jié) 隔爆變頻器基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程

根據(jù)防爆變頻器的技術(shù)和應(yīng)用特點，采用以下關(guān)鍵工藝來確保產(chǎn)品技術(shù)性能：

（1）涂敷工藝技術(shù)

在功率器件表面涂刷硅脂，以填補模塊底板與散熱器之間的空隙，達(dá)到更均勻、更有效的散熱效果，避免晶片結(jié)溫超限，導(dǎo)致模塊損壞。

（2）固定工藝技術(shù)

采用對功率器件分步固定及精確控制力矩的作業(yè)規(guī)程，確保功率器件的散熱面與散熱器的散熱面更有效接觸，散熱效果更加充分，同時避免過大的力造成功率器件硬損傷，或者過小的力造成功率器件散熱效果差或固定不到位的情況。

（3）高溫老化工藝技術(shù)

老化工藝技術(shù)的理論基礎(chǔ)是浴盆曲線，即通過高溫老化這種方式篩除早期失效的元器件，從而達(dá)到提高產(chǎn)品可靠性、降低故障率的目的。

隔爆變頻器生產(chǎn)工藝圖

首先根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計電路，由電子車間完成 PCB 等電路板的焊接調(diào)試；然后，單元車間進(jìn)行功率單元的組裝，總裝車間進(jìn)行控制器和其他組件的組裝；最后，總裝車間在采購的箱體、柜體基礎(chǔ)上，完成變壓器和上述各種組件的裝配。在上述生產(chǎn)過程中，品質(zhì)部會全程進(jìn)行監(jiān)控，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格。

第二節(jié) 隔爆變頻器新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況

1、隔爆變頻器在井下皮帶機上的應(yīng)用

皮帶機是現(xiàn)代化煤礦高產(chǎn)高效的主要運輸設(shè)備，皮帶機的拖動技術(shù)形式多樣，調(diào)速型液力偶合器、CST、固態(tài)軟啟動（既可控硅軟啟動）、交流變頻拖動等多種形式。

煤礦井下皮帶機目前對拖動技術(shù)的要求越來越高，基本要求是：①控制簡單，啟動特性好，調(diào)速性能好，啟動轉(zhuǎn)距大；②節(jié)能；③工作可靠，維護(hù)量??；④價格適中。采用無速度傳感器矢量控制的隔爆變頻器能夠滿足用戶要求，是井下皮帶機拖動的發(fā)展方向。

2、隔爆變頻器技術(shù)簡介

經(jīng)過不斷的 研究 與實驗，由唐山開城電器公司生產(chǎn)的ZJT-30隔爆兼本安智能變頻調(diào)整裝置通過引進(jìn)國外高效能熱管散熱技術(shù)，其極低熱阻的高效散熱性能，優(yōu)越的雙面散熱形式使主要散熱得到解決，最大散熱能力達(dá)到650KW/1140V變頻器的散熱需要。

針對煤礦井下的特殊環(huán)境，隔爆變頻器除了在箱體結(jié)構(gòu)方面采取了相應(yīng)的防潮、防滴水措施外，在主回路方面盡量加大爬電距離與電氣間隙，在控制回路方面，所有的控制板均采取了特殊防潮措施。

采用隔爆變頻器將大大提高皮帶機的可靠性，降低機械系統(tǒng)損耗，減少運輸系統(tǒng)的維護(hù)量，且節(jié)能明顯。隔爆變頻器以其特有的軟啟動特性，較高的性價比，將成為井下皮帶機拖動的發(fā)展方向。

3、HPVFS隔爆變頻器

HPVFS隔爆兼本安型變頻器以全新的設(shè)計思路，將變頻、矢量控制、隔爆及本質(zhì)安全等技術(shù)相結(jié)合，具有多種控制模式、低速高轉(zhuǎn)矩等特性，可四象限運行，具有能量回饋功能，節(jié)能效果明顯。主要適用于煤礦井下或露天礦山、選煤廠等有爆炸危險場所的大負(fù)荷設(shè)備軟起動、軟停車控制。

4、組合式高壓隔爆變頻器

實用新型組合式高壓隔爆變頻器，屬于電力電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的問題是提供一種具有隔爆功能的組合式高壓隔爆變頻器；包括隔離變壓器、功率模塊單元、控制系統(tǒng)和輸出接線部分，隔離變壓器、功率模塊單元、控制系統(tǒng)和輸出接線部分之間通過電纜或光纖連接，隔離變壓器設(shè)置在第一隔爆箱內(nèi)，控制系統(tǒng)設(shè)置在第二隔爆箱內(nèi)，輸出接線部分設(shè)置在第三隔爆箱內(nèi)，功率模塊單元按照相同相位的功率單元分隔成第一功率模塊單元組、第二功率模塊單元組和第三功率模塊單元組，第一功率模塊單元組、第二功率模塊單元組和第三功率模塊單元組分別設(shè)置在相互獨立的第四隔爆箱和第五隔爆箱和第六隔爆箱內(nèi)；可在煤礦井下等需要隔爆的場合工作。

第三節(jié) 隔爆變頻器國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

高壓變頻器國外主流供應(yīng)廠商主要有西門子、羅賓康、羅克韋爾（AB）及ABB等。在國外，以西門子為代表的國外品牌占據(jù)大容量和為大型工程配套的高端市場。國外各大品牌的變頻器生產(chǎn)商，均形成了系列化的產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)也已實現(xiàn)全數(shù)字化。幾乎所有的產(chǎn)品均具有矢量控制功能，完善的工藝水平也是國外品牌的一大特點。目前，在發(fā)達(dá)國家，只要有電機的場合，就會同時有變頻器的存在。歸納歐美日等國外發(fā)達(dá)國家的高壓變頻技術(shù)現(xiàn)狀，主要如下：

（1）技術(shù)開發(fā)起步早，并具有相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。

（2）能夠提供特大功率的變頻器，目前已超過20000KW。

（3）變頻調(diào)速產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較完備。

（4）與變頻器相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)及 行業(yè) 已基本發(fā)展成熟。

（5）本國具備成熟的變頻器用功率器件生產(chǎn)技術(shù)，如IGBT、IGCT、SGCT等。

（6）高壓變頻器在各個 行業(yè) 中被廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的經(jīng)濟效益。

（7）產(chǎn)品國際化、本土化加劇。

（8）創(chuàng)新技術(shù)、新工藝層出不窮，并被大量和快速地應(yīng)用于產(chǎn)品中。

（9）采用輸入多脈波整流，輸出H橋逆變疊加多電平輸出，逆變單元使用通用模塊，無需輸入、輸出濾波器即可以控制高壓異步電機與同步高壓電機，該類型以美國羅賓康公司為代表。

（10）采用輸入多脈波整流，輸出E橋逆變疊加多電平輸出，逆變單元使用高壓模塊，需輸入、輸出濾波器即可以控制高壓異步電機與同步高壓電機，該類型高壓變頻器以ABB公司和富士公司的產(chǎn)品為代表。

第四節(jié) 隔爆變頻器技術(shù)開發(fā)熱點、難點 分析

1、防爆問題

由于該變頻器所使用的環(huán)境有爆炸性氣體或粉塵較多，這就要求變頻器密封防爆，所以它的外殼不能用普通的殼體，必需用標(biāo)準(zhǔn)的防爆腔，把變頻器所有的元件都裝在防爆腔內(nèi)。在防爆腔門上開一個觀察窗，把顯示部分裝在上面，把啟動、停止、調(diào)速控制裝在防爆腔門上。

2、散熱問題

由于變頻器的所有元件都裝在防爆腔內(nèi)，空氣不能流動，散熱問題成為該變頻器所要解決的關(guān)鍵問題。在這里我們采用了一種新的散熱技術(shù)－熱管散熱技術(shù)。

（1）熱管技術(shù)原理

熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點。由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點。

（2）變頻器結(jié)構(gòu)布置

我們將主回路設(shè)計成一個大單元，安裝在長方形防爆腔內(nèi)后壁，后壁上通過一個過度散熱器與IGBT模塊、整流模塊等發(fā)熱元件接合，防爆外殼外壁加焊槽形散熱器，過度散熱器與槽形散熱器通過熱管相連接。變頻器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量就通過防爆腔后壁過度散熱器熱管槽形散熱器散發(fā)出去。

3、主回路結(jié)構(gòu)與通用變頻器的不同

（1）沒有回路避免因繼電器動作時產(chǎn)生電火花造成的不安全因素，增加了變頻器的安全可靠性。

（2）整流器容量選擇比通用變頻器增大一倍目的是為了耐受住變頻器開機瞬間電容充電電流的沖擊。

（3）濾波電容選用多只無感電容并聯(lián)電解電容體積大，高溫環(huán)境下易爆炸，不安全；而無感電容體積小，耐高溫、高壓，在這種環(huán)境下應(yīng)用非常安全

第五節(jié) 隔爆變頻器未來技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著“十二五”計劃的推廣實施，國家對節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的越來越重視，變頻器作為通過改變電機工作電源頻率和幅度，來控制交流電動機電力傳動元件，對于節(jié)約能源有其獨特的作用，因些變頻器 行業(yè) 會呈現(xiàn)發(fā)展的趨勢。

據(jù)了解，我國變頻器 行業(yè) 起步較晚，高端變頻器技術(shù)的研發(fā)一直存在瓶頸，由于變頻器的節(jié)能環(huán)保作用和對電機等的保護(hù)作用，現(xiàn)在市場對變頻器的需求旺盛，我國的變頻企業(yè)應(yīng)該要自主創(chuàng)新掌據(jù)核心技術(shù)才能夠搶占市場份額，順應(yīng)變頻器 行業(yè) 的發(fā)展趨勢。

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