金沙澳门官网58588
煤炭行业

您当前的位置:>经典实例 > 变频器使用 > 煤炭行业

5wkcom备用网址

金沙值得信任

2014-04-10 20:40:30

  高压变频器在宝源矿业公司矿井提拔机的使用
  The Application of High voltage Inverter in Bao Yuan Mining Company of Mine Hoist

  湖南省煤业集团宝源矿业有限公司   唐铁平
  山东新风光电子科技发展有限公司   林红波
  Tang Tieping  Lin Hongbo

  摘  要:本文引见了高压变频器在湖南省煤业集团宝源煤矿提拔绞车上的使用状况, 对高压提拔变频调速系统革新历程及结果作了阐述。
  关键词:高压提拔变频调速系统  煤矿提拔绞车  革新
  Abstract: This paper describes the high voltage inverter in application of Hunan coal group Bao Yuan coal mine hoisting, for high voltage lifting effect for variable frequency speed control system of process and discusses.
  Key words: The system of high voltage lifter inverter   The colliery hoist   Transformation
  1弁言
  湖南省煤业集团有限公司(简称湘煤集团)是经湖南省人民政府核准设立的大型省属国有独资企业,是天下煤炭百强企业和天下煤炭产量50强企业,是省政府肯定的全省能源保障主平台和省政府重点撑持放慢开展的九大企业之一,总设想生产能力3000万吨/年。
  2009年,湘煤集团集合元煤优势资产,联合国电、大唐等大型企业配合倡议设立了湖南黑金时期股份有限公司,宝源矿业有限公司是其下辖的子公司之一。
  北平硐矿是宝源矿业公司部属两个矿井之一,北平硐矿井副井提拔机接纳绕线式异步电动机拖动,机电的调速方法接纳传统的串电阻调速方法,该调速方法属于落伍手艺,存在以下缺陷:
  (1)大量的电能耗损在转差电阻上,形成了严峻的能源华侈。
  (2)控制系统庞大,招致系统的故障率高,接触器、电阻器、绕线机电碳刷简单破坏,维护工作量很大,间接影响了消费服从。
  (3)低速和匍匐阶段需求依托制动闸皮摩擦滚筒实现速度掌握,特别是在负载发作变革时,很难实现减速掌握,招致调速不持续、速度掌握机能较差。
  (4)启动和换档打击电流大,形成了很大的机器打击,招致机电的使用寿命大大低落,并且极简单呈现“掉道”征象。
  (5)自动化水平不高,增长了开采本钱,影响了产量。
  (6)低速段的启动力矩小,机器特性比力软,带负载能力差,无法实现恒转矩提拔。
  针对以上这些成绩,煤矿决议对原系统停止革新。按照现今科技的开展,接纳手艺含量较高的变频调速,替换本来的绕线机电串电阻调速,是较幻想的计划。经矿方多方面考查多个用户现场,终极选用山东新风光电子科技发展有限公司消费的风景牌JD-BP37-500T型高压变频器提拔系统。
  2 革新装备引见
  宝源煤业公司北平硐矿副井绞车现场利用两个操作系统,原操作系统掌握工频运转。新操作系统为山西华威供给,掌握变频运转。互为备用,保证提拔机安全运转。两个操作系统共用一个绞车系统。
  2.1现场提拔装备参数
  装备设置如表1所示。现场装备如图1所示。

\

\

澳门jin2015com
图1 现场装备图
 

  2.2高压提拔机变频器参数
  新风光电子公司是海内最早的处置提拔机变频器研讨的专业厂家,风景牌高压提拔机变频器被列入国度火炬计划,产物荣获国家重点新产品、山东省科技进步奖,产物被列入国家重点节能技术推广目次第一批名单,风景高压提拔机变频器弥补了单位串联式多电平高压变频器不能四象限运转的海内空缺,产物手艺具海内抢先程度。
  JD-BP37-T系列高机能高压变频调速产物,在以高速DSP(TMS320F2812)为掌握焦点,分离先辈的无速度传感器矢量掌握手艺,交融了先辈的能量回馈手艺,以及可靠的lGBT大电流驱动手艺,是新一代高机能完善无谐波高压变频调速产物的典范代表。矢量掌握功用使得异步电机启动转矩大,静态转矩呼应好,调速精度高。能量回馈手艺的使用,使得功率单位串连型高压变频器具有了四象限运转才能,能量能够在电网和机电之间双向流动。高压提拔机变频调速系统被列为国度火炬计划项目,获科技部中小企业技术创新基金项目赞助。
  风景高压提拔机变频用具体参数如表2所示。

\

  3革新计划
  3.1主回路计划

  为了确保安全可靠,让变频调速系统与原调速系统并存,互为备用,随时能够切换。革新系统掌握思绪如图2所示:

\
图2  工、变频系统切换掌握
 

  高压提拔机变频器是整个革新系统的一个焦点部门,它具有与电控系统相适配的各类接口。共同自动控制的操作台运转时,电控台向变频器收回“正转运行”、“反转运转”和“变频急停”三路开关量旌旗灯号,以及一起4~20mA“给定转速”旌旗灯号。变频器向电控台收回“变频器待机”、“变频器毛病”和“安全回路”三路开关量旌旗灯号,以及用于显现的模仿量输出旌旗灯号。电控台掌握高压断路器分、合闸,别离连入响应的掌握回路中。绞车上安装的轴编码器向电控台收回机电转速及绞车位置旌旗灯号。电控台承受绞车司机的操纵指令。
  整个提拔机系统中设有深度唆使生效、限速、过卷、反转、制动油过压、闸瓦磨损、松绳、速度监督、制动油超温、润滑油超压欠压、变频器的轻重毛病等庇护功用。系统能按照毛病性子作出呼应,须要时施行紧急制动,确保装备及职员的安全。
  主回路革新道理如图3所示:

\
图3  主回路革新图

  图3中K1、K2、K3为三台高压断绝开关,为了确保不向变频器输出端反送电,K1、K3与K2接纳电磁互锁操动机构,实现电磁和机器互锁。K4为转子侧双掷开关,变频运转时,K4切换到变频侧,绕线机电转子线圈经双掷开关K4后处于短接形态;工频运转时,K4切换到工频侧,绕线机电转子线圈经K4接至原调速电阻装配。当K1、K3闭合,K2断开,K4切换到变频侧,机电变频运转;当K1、K3断开,K2闭合,K4切换到工频侧,电机工频运转,此时变频器从高压中断绝出来,便于检验、维护和调试。另外,为了保证安全,变频器高压连跳旌旗灯号和上一级的高压断路器也实现互锁,变频器高压连跳串入上一级高压断路器的脱扣线圈,变频器呈现毛病时,上一级的高压断路器断开,实现高压毛病连跳功用。
  3.2液压制动系统的掌握
  矿山提拔机首先要求的是保证人员和装备的安全,最重要的保证安全的装备是制动系统,今朝多接纳的液压制动系统要求电控系统对其阀组停止掌握以完成其准确的松闸、合闸行动。从电控系统的角度来看,液压站是安全庇护的施行装备。假如变频器在运转历程中,发作毛病,停机庇护,则变频器内置PLC与液压站共同,完成提拔机的停机历程,大概转工频运转。表3为该液压站的阀组闭合行动逻辑:

\

  1DT、2DT、3DT、4DT、5DT、6DT为液压站电磁阀,电控系统PLC经由过程掌握该六组电磁阀来掌握制动油泵的起动,供给制动系统中需求的压力。另外,经由过程掌握六组电磁阀的开关形态来实现:一般泊车、井中紧急制动、井口紧急制动及跳绳离合器等行动。
  3.3掌握回路
  该提拔机变频系统接纳双PLC掌握。高压变频器内设置一套PLC用于柜体内开关旌旗灯号的逻辑处置,以及与现场各类操纵旌旗灯号和形态旌旗灯号的和谐;操作台内设置一套PLC用于变频系统和原工频系统所有操纵旌旗灯号的逻辑处置,实现变频器的主动、半自动运转。工变频系统掌握干系如图4所示。

\

  (1)变频事情
  操作台人机界面启动变频操纵画面,按照工况要求,绞车司机经由过程操作台起首给出上提(下放)指令,操作台PLC向变频器收回上提(下放)旌旗灯号,然后司机鞭策闸把手柄给出松闸旌旗灯号,变频器PLC领受到旌旗灯号后启动变频器。绞车司机经由过程鞭策档位手柄调理档位,操作台PLC按照当前的档位给出4~20mA频次给定旌旗灯号来掌握变频器的运转频次,到达掌握绞车运转速度的目标。
  (2)工频事情
  操作台人机界面启动工频操纵画面,按照工况要求,绞车司机经由过程操作台给出上提(下放)指令,操作台PLC掌握换相柜内的换相接触器来改动三相高压电的相序,实现机电的正反转;然后司机鞭策闸把手柄,机电起动。绞车司机经由过程鞭策档位手柄调理档位,操作台PLC按照当前档位别离掌握KM1、KM2、KM3、KM4来调理绞车的速度。
  (3)安全回路
  变频器高压联跳旌旗灯号与操作台告急跳闸旌旗灯号串连起来,一同串入该系统的安全回路。当变频器呈现毛病大概操作台收回告急跳闸旌旗灯号,上一级的高压断路器断开,同时制动系统告急抱闸,保证消费安全。
  4高压提拔机调试状况
  4.1模仿电控实验

  通掌握电调试时必需确保高压电不能加到变频器上,以确保人身安全;
  (1)通上交换220V掌握电,合上掌握柜。旁路柜内断路器,翻开UPS,触摸屏主动进入监控法式;
  (2)合旁路柜主回路上的断绝开关(能够分歧K1,把K1到PLC的节点短接,试完必需复位);
  (3)短接高压停当;
  (4)操纵电控上的主令和付令旌旗灯号掌握变频器运转,调理上提(下放)频次运转到50Hz;用示波器丈量单位输出波形和总输出波形能否准确,假如示波器看到的波形比力恍惚,倡议在变压器输入参加220VAC电源,输出电压开环掌握形态下看输出波形;
  (5)电控给变频的主令和付令旌旗灯号:主令和付令旌旗灯号应是自力,应是经电控处置后给出。次要检测能否存在上面2个成绩:
  ①制动泵不启动而主令和付令旌旗灯号给出到变频器,如许变频器运转时机电堵转,变频器会过流庇护大概破坏。
  ②制动泵不启动时能否存在主令或副令中有一个旌旗灯号给出到变频器,如许变频器会出输制动旌旗灯号机电有制动电流,长时间制动有可能呈现烧坏机电的征象;
  (6)电控在检测到变频器停当后启动制动泵、光滑泵。制动泵、光滑启动后操作主令和付令给出上提(下放)松闸旌旗灯号变频运转。(制动泵、光滑泵不启动不能给出上提下放旌旗灯号,即安全回路输入旌旗灯号报毛病);
  (7)实验变频与工频的互锁;
  (8)实验电磁锁;
  (9)实验变频器的各项庇护功用,报警功用与分断内部高压功用;
  (10)实验变频与电控之间的各类功用,确保各类互锁与旌旗灯号逻辑的正确性。
  4.2现场通高压电调试
  (1)将高压电送至变频器,无特别状况不允许在通高压电开机运转的状况下丈量输出或是其他地方,如需测调试职员需做好安全防护并经技术人员许可后再测试,免得呈现安全事故;
  (2)在不开机形态下丈量功率单位输入电压,并换算到隔离变压器低级,看电网电压上下状况,来判定能否需求调解变压器电压抽头,并做好记载;
  (3)实验工频变频形态下,机电转向能否分歧。假如不一致,则将变频器三相输出中随便两相改换位置。
  (4)轻载实验:
  ①设定变频器的基本参数。上升时间为15s,降落工夫为15s,上限频次50Hz,下限频次1.5Hz,额定频次50Hz,功用设置4,制动电流(设为不超过额定电流的1.5倍,设定过小重物上提时机电会反转),频次不变度为0.1Hz,电流系数为出厂值,额定电压为变频器的额定电压,低频抵偿为20(重载实验时在调解),额定电流为机电的额电流,输出电压降落工夫为0,频次抵达旌旗灯号45Hz,启动频次0.5Hz,比例系数掌握为350以出厂为准,反转频次上限为25Hz(重载实验完后调解为50Hz或现场要求的速度)输出电压闭环系数为出厂值,定子电阻系数为0。
  ②开机上提和下放察看减速区内有否超速征象和提拔机的回馈能否一般,超速减小降落工夫再试,回馈不正常查明原因后再试。轻载一般转入重载实验。
  (5)重载实验:上升时间为15s,降落工夫为15s,上限频次50Hz,下限频次1.5Hz,反转上限频次为25Hz,上提看机电能否反转如反转停机增长低频抵偿值以不呈现反转为准,下放看变频回馈能否一般,一般停机后反转上限频次调解为30Hz,再上提下放一次如一般反转上限频次调解为35Hz,每试一次反转上限频次增长5Hz,到50Hz后。调解上升降落工夫,每开一次机调解2s工夫以满意现场要求。调试一般跋文录下变频器的基本参数。
  5各类庇护的察看和实验
  (1)高压断电庇护:在安全继电器吸合状况下,踩下右下角的脚踏开关,高压开关掉电,安全回路继电器立刻断电。
  (2)主令位置庇护:主令不在零位的状况下,安全回路继电器断电后,安全条件具有灯不会得电。
  (3)手闸位置庇护:在手闸推上状况下,安全回路继电器断电后,此时安全条件具有灯不会得电。
  (4)减速过速庇护:当提拔机运行到减速点时,有减速报警及减速功用,如超越给定的12%时安全继电器立刻断电,同时伴随言语报警;实验减速过速时,在减速区按住慢上按钮,当速度超越0.5m/s安全回路立刻断电,同时伴随言语报警。
  (5)等速段超速庇护:当一般速度超越额定速度的15%时,在或等速区时按住慢上速度超越0.5m/s安全回路立刻断电,同时伴随言语报警。
  (6)制动油过压庇护:报酬使制动油压增长到大于6.2MPa,安全回路继电器立刻断电,制动泵截至。
  (7)靠近井口的2m/s限速庇护:此项庇护可经由过程察看提拔机运行历程中2m/s速度继电器事情的正确性和靠近井口的位置继电器事情的正确性来判定。也能够按住慢下按钮,使提拔机运行到靠近泊车位置8m时速度超越0.4m/s来实验。
  (8)过卷庇护:该庇护有2处,即监控机过卷、主控机过卷,可采用临时短接1处,判定1处的法子停止,作此项实验时,一定要使提拔机运行到过卷位置,但速度不成过快,随便一处行动城市使安全回路继电器断电。
  (9)轴编码器坏庇护:在提拔机慢速运转时,将任一个轴编码器的输出线断开,提拔机运行4m后,安全回路继电器立刻断电。
  (10)润滑油欠压:假如光滑油压低于0.05MPa时,无法打上旌旗灯号。
  (11)闸间隙庇护:报酬行动后有言语报警。
  (12)错向庇护:报酬使提拔机向反方向运转,速度超0.5m/s或路程超越1m,安全回路掉电。
  6现场使用状况及运转结果
  从今朝运转状况看,副井提拔绞车变频革新后,实现了电动机的真正软启动,收缩了提拔工夫,削减维护工作量,提高了消费服从。大大提高了提拔机的安全运转。高压提拔机变频器现场运转如图5所示。

\
图5风景高压提拔机变频器现场运转图

  绞车革新后,整个变频提拔系统具有以下特性:
  (1)变频系统抛弃了原电控调速用的交换接触器及调速电阻,提高了系统的可靠性,改进了操纵职员的事情情况。
  (2)实现了绞车机电的软起动和软截至,使运转愈加安稳,机器打击小。
  (3)启动及加快历程打击电流小,加快历程中最大启动电流不超过1.3倍的额定电流,提拔机在重载下从低速安稳无级光滑地升至最高速,也没有大电流呈现,大大地减小了对电网的打击。
  (4)增长了直流制动功用,使重车泊车时愈加安稳。
  (5) 节能效果显著。据实测,在低速段节能较着,普通可到达20%阁下。接纳回馈制动,节能结果越较着。
  (6) 庇护功用齐备,除了过压、欠压、过载、过热、短路等本身庇护外,还设有核心掌握的连锁庇护,包罗制动闸旌旗灯号与正、反转旌旗灯号的连锁,变频器毛病旌旗灯号与系统安全回路的连锁,机内备有主动减速法式等。对提拔机运行历程中的参数及能够危及提拔机一般运转的装备停止监测,并具有毛病显现、报警功用。
  鉴于风景高压提拔变频系统革新的优良结果,湘煤集团部属的多家煤矿革新的绞车变频提拔系统均接纳新风光电子公司消费的高压产物。

 

 

 

 

 

 

【 返回上一页 】
澳门jin2015com
金沙值得信任