摘　要：安徽開（kāi）發礦業有限（xiàn）公司井下TV級風機站所使用的設（shè）備是平安電氣股份有限公司生產的風機（jī）設備，井下風機站是礦山企業井下作（zuò）業必不可少的通風設備，一般采用（yòng）大功率（lǜ）電機驅動（dòng）；運行工況為24d小時製，且一般為無人值（zhí）守（shǒu），其作用是衝淡和排除井（jǐng）下各種有害氣體和（hé）礦塵；創造良好的溫度，濕度，風速等氣候條件；增強礦（kuàng）井的抗災能力，保證（zhèng）礦工的安全健康和正常生產。所以保障井下（xià）風機正常運行及（jí）其重要。
　　關鍵詞：電機驅動；軸承溝道；機站；井下作業；電（diàn）蝕；風（fēng）機設備；通風設備；礦山企業
　　1　存在問題
　　我礦井下-200水平（píng）新安裝的DK40-8-NO25 IV級風機站，在運行（háng）兩個月以後，出現電機電流運行不穩，電流表（biǎo）指針頻繁左右（yòu）擺動，再經過一個月的運行時間以後，變頻（pín）櫃出（chū）現頻繁（fán）跳閘等現象，變頻器（qì）跳（tiào）閘以後，風機電機能再次啟（qǐ）動，但（dàn）運行電流不穩，且短時間繼續報故障跳閘。變頻器所報故障為：FP-00 2.0CA（加速運行過流）；FP-11 3.0CD（減（jiǎn）速運行過流）；FP-16 15.0LL（電機過載）。
　　2　問題分析
　　根據以上（shàng）的故障現（xiàn）象我們對風機變頻器、風機軸承等設（shè）備進行了（le）拆卸檢查後發現，變頻器、風機軸承等設備完好，無明顯異常情況，但是（shì）電機軸承溝道出現了不同程度的損傷，溝道損壞（huài）情況如圖： 　　經分析認為（wéi）風機（jī）運行電流不穩、變頻器頻繁跳閘等現象是由電機軸承溝道損壞導致。而溝道（dào）的損（sǔn）壞又是因為風機電機直接使用變頻器供電，使電機轉子產生了軸（zhóu）向電流，引起軸承溝道放電，產生了溝道（dào）電（diàn）蝕。
　　變頻器和電動機之間采用長電纜或變頻器向（xiàng）多電動機供電時，由於變頻器工作頻率高（gāo），連接電纜（lǎn）的等效電路成為一個大電容，從而引起以下問題：
　　①電纜對（duì）地電容（róng）給變頻器（qì）額外增加了峰值電流。
　　②由於高頻瞬變電壓（yā）給電動機絕緣額外增加了瞬態電壓峰值。
　　如何抑製諧（xié）波，減小轉子產生軸向電流，首先要分析諧波（bō）產（chǎn）生的基本（běn）原理，然後采取相應的措施。
　　諧波是對周（zhōu）期性非正弦電（diàn）量進行傅（fù）立葉級數分解，除了得到與電網基（jī）波頻（pín）率相同的分量，還得到一（yī）係列大於電網基波頻率的分（fèn）量，這部分電量稱為諧波。諧波（bō）頻率與基波頻率的諧波頻率的比值稱為諧波次數比值。諧波主要由諧波電流源產生，當正弦基波電壓施加於非線性設（shè）備時，設備吸收的電（diàn）流與施加的電壓波形不同，電流因（yīn）而發生了（le）畸變（biàn），由於負荷與電網相連（lián），故諧波電流注入到電網中，這些（xiē）設（shè）備就成了電力（lì）係統的諧（xié）波源。係統（tǒng）中的主要諧波源可分（fèn）為兩類：含半導（dǎo）體（tǐ）的（de）非線性元件，如各種整流設備、變流器、交直流（liú）換流設備（bèi）、PWM變頻器等節能和控製用的（de）電力電子設備；含（hán）電弧和鐵磁非線性設備的諧波源，如日光燈、交流（liú）電弧爐、變（biàn）壓器及鐵磁（cí）諧振設備等。因（yīn）而了（le）解（jiě）諧波產生的（de）機（jī）理，研究消除供配電係統中的諧波問題，對改（gǎi）善供電質量，確保用電設備的正常運行有著非常重要的意義。
　　3　解（jiě）決問題
　　對諧波的抑（yì）製就是如何減（jiǎn）少或消除注入係統的諧波電流，以（yǐ）便把諧波電壓控製在限定值之內（nèi），抑製諧（xié）波（bō）電流（liú）的措施則是在諧（xié）波源處吸收（shōu）掉諧波電流，例如在變頻器（qì）出線端（duān）安裝輸出濾波電抗器。
　　輸出電（diàn）抗器的作（zuò）用是限製電機（jī）連接電纜的容（róng）性充電電（diàn）流及使電機繞組上（shàng）的電壓上升率限製在540V/us以內，還用於鈍化變頻器輸出電壓（yā）（開關的陡度），減少對逆變器中的元件（如IGBT）的擾動和衝擊，延長變頻（pín）器的有效傳輸距離（lí），有效抑製（zhì）變頻器的IGBT模塊開關時產（chǎn）生的瞬間高（gāo）壓。
　　濾波電抗器廣泛用於高低壓濾波（bō）櫃中，與濾波電容器相串聯，調諧至某一諧（xié）振頻率，用來吸收電網中相應頻率的諧波電流，能（néng）消除3、5、7、11、13次（cì）及更高次諧波。
　　Z終我礦選用了SKSGC500A/2.2V-220KW輸出電（diàn）抗器（qì）串聯在變頻器與電機之間來（lái）解決了電機（jī）轉子電流對電機軸承進行電蝕的問題。
　　型號（hào）含義及結構特點： 　　此類電抗器的機構特點（diǎn）是該類（lèi）電抗器分為三相和單相兩（liǎng）種，均為（wéi）鐵芯幹式。鐵芯采用優質低損耗（hào）優質矽鋼（gāng）片，芯柱由多個氣隙（xì）分成（chéng）均勻小段，氣隙采用環氧層壓玻璃布板作間隔，以保（bǎo）證電抗氣隙在運（yùn）行過程中不發生變化。線圈采用優質導線繞製，排列緊密且均勻，外（wài）表（biǎo）不包絕緣層，具（jù）有極佳的美感且有較好的散熱性能。電抗器的線圈和（hé）鐵（tiě）芯組裝成一（yī）體後經真空浸漆熱烘固化，使電抗器的線圈和鐵芯牢固（gù）地結合在一起（qǐ），不但大大（dà）減小了運行時的（de）噪音，而（ér）且具（jù）有極高的耐熱等級。電抗器芯柱部分緊固件采用無磁性材料，確保電抗器具有較高的品（pǐn）質因數和（hé）較低的溫升（shēng），確保具有（yǒu）較好的濾波效果。
　　4　效果評價
　　以（yǐ）上分析知道，由於變（biàn）頻器輸出電壓中高次諧波較（jiào）多，變頻器與電（diàn）動機之間的傳輸線也不宜太長。導線過長（zhǎng），其分布電容也大，則在高次諧波電壓作用下，高次諧波電流就越大。所以在變頻啟動的設備中，當輸（shū）出電纜過長或電機（jī）接地不良時就應安裝輸出電抗器，來抑製諧波電流。
　　經（jīng）過此次電機故障之後，我礦IV級風機站變頻器出線端均裝配（pèi）了相應的濾波電抗器，距上次故障（zhàng）出現位止，故障風機（jī）已（yǐ）連續運行1500小時（shí）以上，未再有同類故障出現，運（yùn）行狀況良好（hǎo）。