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Goodrive5000在越南煤礦廠提升機應用案例
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一.簡述負載

礦井提升機是煤礦及有色金屬礦生產過程中的重要設備。它用于斜井提升煤炭,進行人員升降,可傳輸材料、工具和設備等。提升機的安全、可靠運行,直接關系到企業的生產狀況和經濟效益。

越南煤礦井下采煤,采好的煤通過斜井用提升機將煤車拖到地面上來。煤車廂與火車的運貨車廂類似,只不過高度和體積小一些。在井口有一絞車提升機,由電機經減速器帶動卷筒旋轉,鋼絲繩在卷筒上纏繞數周,在電機的驅動下將裝滿煤的一列車從斜井拖上來,卸載后再把一列空車從斜井放下去。這種拖動系統要求電機頻繁的正、反轉起動,減速制動。

二.現場情況

客戶現在使用的交流繞線式電機串電阻調速系統來實現轉速的控制及速度的調節,存在如下問題:調速平滑性差、控制精度低、調速范圍小、能耗高、速度受電壓波動影響大,穩定性差。通過對項目的實地考察,英威騰提出相應的解決方案,對這些問題逐一進行攻克。

三. 方案介紹

1)優化調速系統方案,采用變頻調速系統改造提升機的驅動,實現全頻率(0~50Hz)范圍內的恒轉矩控制。

2)再生能量的處理上,采用了專用的矢量控制四象限H橋串聯多電平技術的高壓變頻調速裝置的回饋制動方案。

3)項目安全管控上,保留了液壓機械制動,并在設計過程中對液壓機械制動和變頻器的制動進行了整合。

4)負載改造、成本控制,考慮到原電機目前性能尚可,且繞線電機轉矩大、過載能力強,保留原電機降低客戶改造成本。過將原電機的轉子側短接,改繞線電機為鼠籠電機,兼顧新老系統的使用。

5)智能運行:確保井下和井口通過可靠信號進行聯絡。未經確認,無法運行,避免異常情況的發生。

根據客戶現場負載情況及實際考慮,英威騰采用一套自主研發生產的GD5000系列四象限高壓變頻器對原老舊控制系統和驅動系統做變頻改造,保留原抱閘系統和PLC控制操作臺配套新變頻器配合使用。此變頻器是提升機專用的矢量控制四象限H橋串聯多電平技術的高壓變頻調速裝置。系統配置英威騰自主生產研發的手動切換柜,在變頻器需要維護或者故障時,旁路柜可實現工頻運行,暫用原老系統串電阻的方式調速,保證負載不停機的同時避免了舊系統的資源浪費

改造后控制方式

四.應用優點

* 可靠性高,英威騰GD5000系列變頻器具有完善的保護功能,如過流、過壓、過載、失速等保護功能

* 啟動電流小,啟動、加速過程沖擊電流小,加速過程中最大啟動電流不超過1.9倍的額定電流,提升機在重載下從低速升至最高速,過程中無大電流出現,大大地減小了負載對電網的干擾

* 調速范圍廣,變頻調速系統屬于無極調速,加減速過程中電機控制平穩,調速柔和。

* 節能空間大,英威騰GD5000系列四象限變頻器作為提升類變頻器,最根本的問題是針對回饋能量的處理。由于負載在下放重物、快速減速以及急停時,使電機產生再生電動勢,會有較大的能量回送給變頻器。英威騰變頻器使用能量回饋功率單元,可將回饋的能量送回電網,達到節能效果。而且變頻器輸出線性,可直接調壓、調頻、調速,節約了相當于老系統轉子電阻的能耗。

* 生產效率高,英威騰GD5000系列變頻器穩定性高,而且速度不隨負載的變化而變化,保證提升機的效率不受負載影響。而變頻器可以控制電機穩定的運行在給定的速度上,將速度、位置、提升信號、主令等外圍聯系起來,可實現自動化控制。

* 支持工頻和變頻的切換功能,支持工變頻切換,當變頻器故障或者需要維護的時候,可切換到工頻的模式下運行。工頻時可運用老系統進行驅動運行,不耽誤生產。

五.總結

客戶舊系統的繞線式電機轉子串電阻調速,電阻上消耗大量的轉差功率。使用變頻調速,減少了電阻的耗能,且在提升機下行時可以將多余的能量進行回饋,節能十分顯著,可取得了很好的經濟效益??蛻舴答?,提升機變頻調速后,系統運行的穩定性和安全性得到大大的提高,減少了運行故障和停工工時,這樣不僅節省了人力和物力,還提高了運煤能力,間接的經濟效益也很可觀。英威騰將繼續不忘初心,努力為國內外客戶創造更多價值。

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