摘　要：安徽开发矿业有限公司井下TV级风机站所使用的设备是平安电气股份有限公司生产的风机设备，井下风机站是矿山企业井下作业必不可少的通风设备，一般采用大功率电机驱动；运行工况为24d小时制，且一般为无人值守，其作用是冲淡和排除井下各种有害气体和矿尘；创造良好的温度，湿度，风速等气候条件；增强矿井的抗灾能力，保证矿工的安全健康和正常生产。所以保障井下风机正常运行及其重要。
　　关键词：电机驱动；轴承沟道；机站；井下作业；电蚀；风机设备；通风设备；矿山企业
　　1　存在问题
　　我矿井下-200水平新安装的DK40-8-NO25 IV级风机站，在运行两个月以后，出现电机电流运行不稳，电流表指针频繁左右摆动，再经过一个月的运行时间以后，变频柜出现频繁跳闸等现象，变频器跳闸以后，风机电机能再次启动，但运行电流不稳，且短时间继续报故障跳闸。变频器所报故障为：FP-00 2.0CA（加速运行过流）；FP-11 3.0CD（减速运行过流）；FP-16 15.0LL（电机过载）。
　　2　问题分析
　　根据以上的故障现象我们对风机变频器、风机轴承等设备进行了拆卸检查后发现，变频器、风机轴承等设备完好，无明显异常情况，但是电机轴承沟道出现了不同程度的损伤，沟道损坏情况如图： 　　经分析认为风机运行电流不稳、变频器频繁跳闸等现象是由电机轴承沟道损坏导致。而沟道的损坏又是因为风机电机直接使用变频器供电，使电机转子产生了轴向电流，引起轴承沟道放电，产生了沟道电蚀。
　　变频器和电动机之间采用长电缆或变频器向多电动机供电时，由于变频器工作频率高，连接电缆的等效电路成为一个大电容，从而引起以下问题：
　　①电缆对地电容给变频器额外增加了峰值电流。
　　②由于高频瞬变电压给电动机绝缘额外增加了瞬态电压峰值。
　　如何抑制谐波，减小转子产生轴向电流，首先要分析谐波产生的基本原理，然后采取相应的措施。
　　谐波是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的谐波频率的比值称为谐波次数比值。谐波主要由谐波电流源产生，当正弦基波电压施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形不同，电流因而发生了畸变，由于负荷与电网相连，故谐波电流注入到电网中，这些设备就成了电力系统的谐波源。系统中的主要谐波源可分为两类：含半导体的非线性元件，如各种整流设备、变流器、交直流换流设备、PWM变频器等节能和控制用的电力电子设备；含电弧和铁磁非线性设备的谐波源，如日光灯、交流电弧炉、变压器及铁磁谐振设备等。因而了解谐波产生的机理，研究消除供配电系统中的谐波问题，对改善供电质量，确保用电设备的正常运行有着非常重要的意义。
　　3　解决问题
　　对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流，以便把谐波电压控制在限定值之内，抑制谐波电流的措施则是在谐波源处吸收掉谐波电流，例如在变频器出线端安装输出滤波电抗器。
　　输出电抗器的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在540V/us以内，还用于钝化变频器输出电压（开关的陡度），减少对逆变器中的元件（如IGBT）的扰动和冲击，延长变频器的有效传输距离，有效抑制变频器的IGBT模块开关时产生的瞬间高压。
　　滤波电抗器广泛用于高低压滤波柜中，与滤波电容器相串联，调谐至某一谐振频率，用来吸收电网中相应频率的谐波电流，能消除3、5、7、11、13次及更高次谐波。
　　Z终我矿选用了SKSGC500A/2.2V-220KW输出电抗器串联在变频器与电机之间来解决了电机转子电流对电机轴承进行电蚀的问题。
　　型号含义及结构特点： 　　此类电抗器的机构特点是该类电抗器分为三相和单相两种，均为铁芯干式。铁芯采用优质低损耗优质硅钢片，芯柱由多个气隙分成均匀小段，气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔，以保证电抗气隙在运行过程中不发生变化。线圈采用优质导线绕制，排列紧密且均匀，外表不包绝缘层，具有极佳的美感且有较好的散热性能。电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经真空浸漆热烘固化，使电抗器的线圈和铁芯牢固地结合在一起，不但大大减小了运行时的噪音，而且具有极高的耐热等级。电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料，确保电抗器具有较高的品质因数和较低的温升，确保具有较好的滤波效果。
　　4　效果评价
　　以上分析知道，由于变频器输出电压中高次谐波较多，变频器与电动机之间的传输线也不宜太长。导线过长，其分布电容也大，则在高次谐波电压作用下，高次谐波电流就越大。所以在变频启动的设备中，当输出电缆过长或电机接地不良时就应安装输出电抗器，来抑制谐波电流。
　　经过此次电机故障之后，我矿IV级风机站变频器出线端均装配了相应的滤波电抗器，距上次故障出现位止，故障风机已连续运行1500小时以上，未再有同类故障出现，运行状况良好。