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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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匯川技術(shù)HD92高性能高壓變頻器在皮帶機(jī)上應(yīng)用案例

匯川技術(shù)HD92高性能高壓變頻器在皮帶機(jī)上應(yīng)用案例

    前言:文中提到的煤礦是一座年產(chǎn)300萬噸的中型煤礦??焖傺b車站是煤礦現(xiàn)代化的標(biāo)志性建筑,設(shè)計(jì)裝車量500萬噸/年。根據(jù)實(shí)際使用需求,皮帶機(jī)需要快速啟停,同時(shí)考慮到系統(tǒng)各方面原因,皮帶機(jī)還要具有重載啟動的能力,以備因系統(tǒng)原因急停后重新啟動;此外,快速裝車站上級電網(wǎng)投入時(shí)間較長,容量配比較小,所以還對皮帶機(jī)啟動沖擊有要求,以防止沖擊電網(wǎng)造成系統(tǒng)斷電。此應(yīng)用現(xiàn)場對變頻器快速加減速、重載啟動時(shí)電流控制和啟動沖擊都有嚴(yán)格要求?,F(xiàn)場電機(jī)為佳木斯電機(jī)廠560KW/10KV電機(jī),根據(jù)設(shè)計(jì)需求,現(xiàn)場選用HD92-J100/710-DN作為皮帶機(jī)電機(jī)控制變頻器。在此現(xiàn)場,匯川技術(shù)HD92系列高壓變頻器優(yōu)異的性能表現(xiàn)為現(xiàn)場客戶帶來了效益。     一、 裝車站皮帶機(jī)工藝     煤礦快速裝車系統(tǒng)共由四條皮帶機(jī)組成,分別為由儲煤塔輸出的平行皮帶620/621,上行皮帶701,上行裝車皮帶801,此次HD92-J100/710-DN是應(yīng)用在801皮帶上,其余三條皮帶均采用液力耦合器進(jìn)行控制,皮帶速度3.15m/s,801皮帶速度3.2m/s.

    正常情況下運(yùn)行順序:     1、列車到位,裝車溜槽下放,倉門打開;     2、依次啟動801、701、620/621皮帶,間隔1~2分鐘;     3、啟動給煤機(jī)和液壓站,開始經(jīng)620/621皮帶由儲煤倉向外輸送;     4、煤炭經(jīng)過701、801皮帶至緩沖倉,一定量后進(jìn)入定量倉,定量倉重量達(dá)到80T后緩沖倉與定量倉閘門合,定量倉內(nèi)煤炭經(jīng)裝車溜槽進(jìn)入列車;     5、火車前行準(zhǔn)備下一節(jié)車皮;     煤礦裝車系統(tǒng)共有四臺給煤機(jī)在儲煤倉進(jìn)行工作,全部開動時(shí)出煤量約為4000t/h,裝車緩沖倉容量300t,并且邏輯上做到250T給煤機(jī)停機(jī),300T整套裝車系統(tǒng)直接停機(jī)。     該快速裝車系統(tǒng)801皮帶(變頻皮帶)是在原有系統(tǒng)上新增皮帶,系統(tǒng)正常啟動時(shí)順序?yàn)?01皮帶—701皮帶—620/621皮帶—給煤機(jī)液壓站,停機(jī)順序?yàn)橄喾错樞颉?    現(xiàn)場801皮帶為單電機(jī)驅(qū)動皮帶機(jī),上行角度13?,長度110m~120m,帶寬2000mm,驅(qū)動輪轂直徑1000mm,驅(qū)動電機(jī)功率560KW,減速機(jī)減速比為1480/69.24。

   801皮帶機(jī)內(nèi)視                                                801皮帶機(jī)外視 

    二、 匯川HD92皮帶機(jī)方案     本方案選用HD92-J100/710-DN高壓變頻器,拖動皮帶機(jī)電機(jī)。變頻器可進(jìn)行遠(yuǎn)方/本地切換,除測試外全部從遠(yuǎn)方進(jìn)行控制??焖傺b車系統(tǒng)開始工作時(shí),由遠(yuǎn)方啟動變頻器,并在30s內(nèi)由0HZ升至50HZ,遠(yuǎn)方頻率源綁定數(shù)字設(shè)定頻率,此時(shí)無載啟動;裝車系統(tǒng)停機(jī)時(shí),由遠(yuǎn)方停止變頻器,并在90s內(nèi)由50HZ降至0HZ;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生急停時(shí),系統(tǒng)只停止急停位置以前的各個工序,對后端工序不做急停處理;若急停位置在變頻器及變頻器后端,則變頻器重載啟動,直至皮帶上全部煤炭運(yùn)輸完才會開始啟動前段工序,啟動期間屬于過載啟動。      變頻器放置圖

 

    HD92系列高壓變頻器是匯川技術(shù)厚積薄發(fā),經(jīng)過多年技術(shù)積累,推向市場的高性能矢量型高壓變頻器。HD92具備磁鏈閉環(huán)矢量控制技術(shù)集成了轉(zhuǎn)子矢量與DTC的優(yōu)點(diǎn),特別適合高壓電動機(jī)驅(qū)動。在使用中,HD92高壓變頻器轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快速,對速度、電流(力矩)的控制都有完美表現(xiàn),特別適合皮帶機(jī)等高性能應(yīng)用場合!

    三、 現(xiàn)場照片

    四、 方案優(yōu)勢     變頻調(diào)速作為近二十年來興起的一門新技術(shù),它是通過改變電源頻率來實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié),因其具有調(diào)速平穩(wěn)、瞬態(tài)穩(wěn)定性高、節(jié)能等特性越來越被人們所重視。相比較起傳統(tǒng)的液力耦合器作為傳動裝置的作法,其優(yōu)勢如下:     1) 真正實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟起動。運(yùn)用變頻器的軟起動功能,將電機(jī)的軟起動和皮帶機(jī)的軟起動合二為一,通過電機(jī)的慢速起動,帶動皮帶機(jī)緩慢起動,將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放,使皮帶機(jī)在起動過程中形成的張力波極小,幾乎對皮帶不造成損害,從而減少了對皮帶的維護(hù)量。     2) 降低皮帶帶強(qiáng)。采用變頻器驅(qū)動之后,由于變頻器的起動時(shí)間在1s~3200s可調(diào),通常皮帶機(jī)起動時(shí)間在60s~200s內(nèi)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)定,皮帶機(jī)的起動時(shí)間延長,大大降低對皮帶帶強(qiáng)的要求,降低設(shè)備初期投資。     3) 降低設(shè)備的維護(hù)量。變頻器是一種電子器件的集成,它將機(jī)械的壽命轉(zhuǎn)化為電子的壽命,壽命很長,大大降低設(shè)備維護(hù)量。同時(shí),利用變頻器的軟起動功能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的軟起動,起動過程中對機(jī)械基本無沖擊,也大大減少了皮帶機(jī)系統(tǒng)機(jī)械部份的檢修量。如河南某煤礦主井皮帶采用變頻器驅(qū)動后,僅皮帶一項(xiàng)年節(jié)約費(fèi)用就達(dá)一萬多元。     4) 啟動平滑,轉(zhuǎn)矩大,沒有沖擊電流,可實(shí)現(xiàn)重載啟動。     5) 節(jié)能。在皮帶機(jī)上采用變頻驅(qū)動后的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在系統(tǒng)功率因數(shù)和系統(tǒng)效率兩個方面。     a、 提高系統(tǒng)功率因數(shù)     通常情況下,煤礦用電機(jī)在設(shè)計(jì)過程中放的裕量比較大,工作時(shí)絕大部分不能滿載運(yùn)行,電機(jī)工作于滿電壓、滿速度而負(fù)載經(jīng)常很小,也有部分時(shí)間空載運(yùn)行。由電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性知道,電機(jī)只有在接近滿載時(shí)才是效率最高、功率因數(shù)最佳,輕載時(shí)降低,造成不必要的電能損失。這是因?yàn)楫?dāng)輕載時(shí),定子電流有功分量很小,主要是勵磁的無功分量,因此功率因數(shù)很低。采用變頻器驅(qū)動后,在整個過程中功率因數(shù)達(dá)0.9以上,大大節(jié)省了無功功率。     b、 提高系統(tǒng)效率     采用變頻器驅(qū)動之后,電機(jī)與減速器之間是直接硬聯(lián)接,中間減少了液力耦合器這個環(huán)節(jié)。而液力耦合器本身的傳遞效率是不高的,且主要是通過液體來傳動,液體的傳動效率比直接硬聯(lián)接的傳動效率要低許多,因而采用變頻器驅(qū)動后,系統(tǒng)總的傳遞效率要比液力耦合器驅(qū)動的效率要高5%~10%。     另外,礦井通常離變電站距離較遠(yuǎn),不同時(shí)段電壓波動較大,利用變頻器的自動穩(wěn)壓功能,也有部份節(jié)能作用。     五、結(jié)束語     匯川技術(shù)的HD92高壓變頻器,采用電容等長壽命設(shè)計(jì)方案,具備磁鏈閉環(huán)矢量控制、等國際領(lǐng)先技術(shù),為皮帶機(jī)領(lǐng)域提供了更優(yōu)的選擇?,F(xiàn)場應(yīng)用實(shí)踐證明,HD92高壓變頻器完全滿足礦用提升機(jī)的應(yīng)用要求!     深圳市匯川技術(shù)股份有限公司專注于工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,定位服務(wù)于中高端設(shè)備制造商,以擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)自動化控制技術(shù)為基礎(chǔ),以快速為客戶提供個性化的解決方案為主要經(jīng)營模式,實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值與客戶價(jià)值共同成長。匯川在全國擁有66個辦事處,236家授權(quán)代理商,90家全國聯(lián)保中心。

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