張欣
摘 ?要:近年來,變頻技術(shù)在我們許多工業(yè)領(lǐng)域都飛速發(fā)展,與傳統(tǒng)的設(shè)備相比,它的控制精度高,調(diào)速范圍廣,啟動制動性能優(yōu)良、可靠性高且環(huán)保節(jié)能。為了滿足生產(chǎn)的需要,我單位對帶式運輸機進行了全面升級改造。把高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到了鋼絲繩芯帶式運輸機中,減輕了運輸負擔(dān),提高了經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:高壓變頻器;斜井帶式輸送機;電控系統(tǒng);應(yīng)用研究
一、工業(yè)概況
平煤股份八礦主斜井位于新副井東側(cè),平均坡度為15°,斜長2850米由西向東延伸,主斜井鋼絲繩芯帶式輸送機采用線摩擦驅(qū)動高壓變頻調(diào)速技術(shù),擔(dān)負己五采區(qū)的原煤運輸任務(wù),其設(shè)備型號為:DTL120/50Z2X800+3X800,帶速4m/s,運量800t/h。電機型號為:YBBBP-4504-4,功率為800kw,電壓等級6000V。主機運距2924米,用3x800kw電機驅(qū)動,兩用一備,子機運距500米,用2x800kw電機驅(qū)動。子機膠帶機位于主機1300米處,子機上層膠帶拖住主機上層膠帶摩擦運行??紤]到主斜井運距長、運量大,為了滿足高效、快速、平穩(wěn)的運行,減輕對機械和電網(wǎng)的沖擊,故采用HIVERT高壓變頻器調(diào)速技術(shù)來滿足各種運行需求。
二、工作原理
HIVERT系列高壓變頻器為交-直一交電壓源型變頻器,應(yīng)用成熟的低壓變頻技術(shù),采用先進的單元串聯(lián)疊波結(jié)構(gòu)、空間矢量控制的正弦波PWM方式。每相由5個功率單元串聯(lián)。高壓6kV電源直接輸入到隔離變壓器高壓側(cè),變壓器二次側(cè)經(jīng)過降壓移相后輸出三相690V電壓,分別給各功率單元供電。功率單元經(jīng)三相全橋整流一直流濾波一單相逆變輸出三個環(huán)節(jié),然后每相各單元串聯(lián),三相丫聯(lián)結(jié)直接輸出高壓6kV驅(qū)動電動機運行。每個功率單元還設(shè)有單元旁路裝置,以便功率單元故障時不影響旁路故障單元,確保帶式輸送機運行的連續(xù)性。
三、高壓變頻器的特點
HIVERT系列高壓變頻器采用先進的工業(yè)計算機控制,內(nèi)置PLC。效率高,額定工況下,系統(tǒng)總效率高達96%以上,功率單元模塊化,可以互換,維護簡單,輸入電壓可調(diào)。功率單元采用光釬通訊控制,完全電氣隔離,變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器,可實現(xiàn)閉環(huán)運行。具有本地、遠程、上位三種控制方式。
四、運行現(xiàn)狀及應(yīng)用效果
平煤股份八礦主斜井通過采用HIVERT高壓變頻控制系統(tǒng)來驅(qū)動電機來控制鋼絲繩芯帶式輸送機的啟停,系統(tǒng)操作簡便,啟動平穩(wěn),啟動電流小,減少對電機絕緣層的沖擊,增加了鋼繩芯膠帶和電機的使用壽命。運行模式采用主從模式,頻率給定實現(xiàn)可調(diào),調(diào)速范圍廣,實現(xiàn)空載或輕載時低速啟動運行,重載時高速運行,減少了過電壓的故障。其電流控制在30A~55A的范圍之內(nèi),大大降低了能耗,不僅使膠帶運輸機平穩(wěn)運行,也滿足長距離、大運量鋼絲繩芯帶式輸送機的運行需求。運行以來,提高了工作效率,保證了安全生產(chǎn),降低了事故發(fā)生率,節(jié)約能耗,取得了顯著地經(jīng)濟效益和社會效益。高壓變頻器驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)與傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)比較具有不可比擬的優(yōu)勢:(1)提高了工作效率。通過采用高壓變頻調(diào)速控制系統(tǒng),提高了電機的功率因數(shù),根據(jù)輸送帶的運煤量自動調(diào)節(jié)運行速度,使運行效率得到了提高,能夠使其工作在最佳的輸送狀態(tài),提高了運行效率。(2)節(jié)能效果顯著。使用HIVERT系列高壓變頻器對拖動電動機進行變頻調(diào)速后,把變頻器輸出頻率設(shè)為
20~40Hz,就可以使輸送帶運行速度與井下煤倉下煤量相匹配,同時降低了運行電壓和電流.減小電能消耗。變頻調(diào)速運行比直接工頻運行可節(jié)約電能10%~15%。(3)節(jié)省維修費用。采用HIVERT系列高壓變頻器,設(shè)備自使用以來,一直穩(wěn)定運行,除正常清潔維護外,沒有發(fā)生停產(chǎn)檢修故障,這無疑節(jié)約了維修成本又保證了生產(chǎn)。(4)有效減少人力資源。采用HIVERT系列高壓變頻器運行穩(wěn)定可靠,操作簡單方便,每班只需1名司機操作即可,節(jié)約人力資源,提高生產(chǎn)效率。
五、小結(jié)
平煤股份八礦主斜井通過采用HIVERT高壓變頻調(diào)速技術(shù),通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)了節(jié)能,設(shè)備的磨損情況有所改善,減少維修量,節(jié)約維修費用,降低了職工的勞動強度,延長設(shè)備使用壽命。與傳統(tǒng)的設(shè)備相比,保護功能更強,可以更好地過流、過壓、過熱,具有多項保護功能。實踐證明,將高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到帶式輸送機上,節(jié)能效果更顯著。
參考文獻:
[1] HIVERT高壓變頻器在新疆焦煤集團帶式輸送機上的應(yīng)用
[2] 張利軍,孫瑞平.超大功率高壓變頻器的應(yīng)用研究[J].機械制造與自動化,2011(02).