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  • 富凌变频器在矿井提升机上的应用

      矿井提升机是地下矿山运输的主要设备,它是用一定的装备沿井筒运出矿石、废石、升降人员及材料、设备等运输环节。此现场通过主油泵来驱动绞车,控制绞车的速度快慢由主油泵来控制。正常工作主油泵在都在工频运...




  • 引言

          矿井提升电机优越制动性能可以使提升机获平稳、安全、可靠制动运行状态,避免严重机械磨损,防止较大机械冲击,减少机械部分维修工作量,延长提升机械使用寿命。矿井提升系统自动化,改善提升系统性能,以及提高提升设备提升能力等要求,对矿井交流高压电机制动要求也越来越高。传统矿井提升机制动,几乎都采用动力制动或低频发电机制动方式,动力制动方式只能解决制动问题,不能较好解决爬行问题,低频发电机可以较好解决上述问题,其整个控制系统比较复杂,使用设备也比较多,给系统维护和检修带来了一定不便。
          目前大多数中、小型矿井采用斜井绞车提升,传统斜井提升机普遍采用交流绕线式电机串电阻调速系统,电阻的投切用交流接触器-晶闸管控制。这种控制系统由于调速过程中交流接触器动作频繁,设备运行的时间较长,交流接触器主触头易氧化引发设备故障。另外,提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差,经常会造成停车位置不准确。提升机频繁的起动﹑调速和制动,在转子外电路所串电阻上产生相当大的功耗。这种交流绕线式电机串电阻调速系统属于有级调速,调速的平滑性差;低速时机械特性较软,静差率较大;电阻上消耗的转差功率大,节能较差;起动过程和调速换挡过程中电流冲击大;中高速运行震动大,安全性较差。因此系统在安全可靠性、调速、节能、操作、维护等方面都不同程度的存在缺陷。

     

    产品应用

         采用富凌BD550变频器改用变频调速主要特点如下

     设备维护方便,寿命长,维护成本低、占地空间小
     低频转矩大、调速平滑、调速范围广、精度高、节能明显等

    l 应用现场工艺要求
          矿井提升机是地下矿山运输的主要设备,它是用一定的装备沿井筒运出矿石、废石、升降人员及材料、设备等运输环节。此现场通过主油泵来驱动绞车,控制绞车的速度快慢由主油泵来控制。正常工作主油泵在都在工频运行,是了保持管道的一定压力(才能驱动绞车),当绞车不工作时,主油泵可以在低速运行,防止一旦工作就在短时间内起动主油泵达到工频运行,保持主油泵的压力恒定。所以不工作时,变频器可以保持在35HZ运行,达到节能有效果。

    l 方案解决
     变频器采用BD550高性能磁通矢量变频器,通过与PLC+HMI人机界面通讯方式,实现人性化的调速方式
     外加富凌BDU100制动单元,用于释放绞车或提升机在运行过程中产生的再生电能,防止变频器的直流母线电压过高而保护

     采用富凌PFU110高性能能量反馈单元替代制动单元和制动电阻,将电机产生的再生电能回馈至电网,实现高效节能的变频调速
    l 以下是BD550在160kW绞车上的应用参数设置表

    序号
    功能码
    名称
    设定值
    设定值意义
    1
    A1-02
    控制模式选择
    2
    矢量控制
    2
    B1-01
    频率指令选择
    0
    频率指令来自键盘
    3
    B1-02
    运行指令选择
    1
    运行指令来自端子
    4
    C1-01
    加速时间1
    5s

    5
    C1-02
    减速时间1
    5s

    6
    H1-01
    端子s3的功能
    1
    正转运行
    7
    H1-02
    端子S4的功能
    2
    反转运行
    8
    H1-3
    端子S5的功能
    15
    紧急停用

    l BD550高性能矢量变频器的特点
     磁场定向电流闭环矢量控制,电机变量完全解耦、具有零速150%力矩保持、低频力矩大、挂重物悬空不溜钩等特点
     两种控制方式:无PG矢量控制和V/F控制
     频率范围:0.5~50Hz分段设置,无级调节
     工作电压范围:380V±20%
     过载能力:200%额定电流,允许1分钟;250%额定电流,允许1.5秒
     具有输入缺相保护、输出缺相保护、电机过载保护、接地保护等多种保护功能,保证设备安全可靠运行

    l 参数设置
         C1.01=40.0
         C1.02=40.0
         C4.01=1.10
         C6.01=3.0
         d1-02=35.0
         d1-03=45.0
         d1-04=50.0
         E1.04=50.0
         E1.06=50.0
         L4.03=0

     

    结束语
       绕线式电机转子串电阻调速,速度越低,电阻上消耗的转差功率越大,使用变频调速是一种不耗能的高效的调速方式。提升机绝大部分时间都处在电动状态,节能十分显著,经测算节能30%以上、取得了很好的经济效益。另外,提升机变频调速后,系统运行的稳定性和安全性得到大大的提高,减少了运行故障和停工检修工时,节省了人力和物力,提高了运煤能力,间接的经济效益也很可观。