Las empresas de carbón son grandes consumidoras de energía. En el caso de las empresas productoras de carbón, el consumo eléctrico es considerable. Según una encuesta, el consumo de ventiladores, bombas de agua, compresores, cabrestantes de elevación y equipos de bombeo de gas representa más del 40% del consumo total de electricidad de la producción minera. El desarrollo de la tecnología de regulación de frecuencia variable puede resolver eficazmente el problema del proceso de control único, que presenta deficiencias en tiempo real y bajo grado de automatización, entre otros problemas.
Aplicación de la tecnología de ahorro de energía del convertidor de frecuencia en la industria minera del carbón
I. El principio y la función de ahorro energético de la tecnología de control de frecuencia
1, el principio de la tecnología de control de frecuencia
La regulación de velocidad mediante convertidores de frecuencia de CA es una nueva tecnología desarrollada en las últimas décadas. Se distingue por su excelente rendimiento, notable ahorro de energía y amplia aplicabilidad en diversos sectores de la economía nacional. Esta tecnología es una aplicación integral de la tecnología de microcomputadoras, la electrónica de potencia y la transmisión de motores. Su principio básico es que, bajo la acción interruptiva de dispositivos semiconductores de potencia, la tensión de CA de frecuencia de trabajo se convierte en tensión de CC mediante un puente rectificador, y posteriormente, desde el inversor, se convierte en tensión de CA de frecuencia ajustable como potencia de accionamiento del motor de CA. De esta manera, el motor eléctrico obtiene la tensión y la corriente necesarias para la regulación de velocidad continua. Esta es una de las formas más eficientes de regular la velocidad sin pérdidas de desplazamiento adicionales.
Esto se puede utilizar como un método de regulación de velocidad de alta eficiencia sin pérdida de desplazamiento adicional, al mismo tiempo, de modo que el motor eléctrico obtiene el voltaje y la corriente necesarios para la regulación de velocidad continua.
2. El papel de ahorro de energía de la tecnología de control de frecuencia.
Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica, la tecnología informática, la tecnología de control automático y la tecnología de salida de alta potencia, la tecnología de regulación de velocidad del convertidor de frecuencia de motor de CA ha logrado un progreso revolucionario, convirtiéndose en un medio importante para ahorrar energía y mejorar el medio ambiente, y promover el progreso tecnológico, se ha convertido en una tendencia de desarrollo inevitable.
Aplicaciones específicas de la tecnología de control de frecuencia variable en la producción minera de carbón utilizando transportadores de banda como ejemplos
1. Problema de ahorro energético en la producción de minas de carbón con transportadores de cinta.
Las cintas transportadoras se utilizan ampliamente como equipo principal en el transporte de carbón en minas. Con el desarrollo de la alta productividad y la eficiencia de las superficies de trabajo en minas de carbón, se diseñan, fabrican y ponen en funcionamiento cada vez más cintas transportadoras de larga distancia, gran volumen y alta velocidad. El uso de estas grandes máquinas, que someten al transportador a una gran carga de impacto, provoca una salida irregular del motor, lo que provoca sobrecargas y otros problemas, se hace más evidente.
Por lo tanto, se deben cumplir los siguientes requisitos para el arranque y el funcionamiento de la cinta transportadora: si el motor se sobrecarga directamente al arrancar, la fuente de alimentación debe suministrar de 6 a 7 veces más corriente que en funcionamiento normal, lo que puede provocar un sobrecalentamiento del motor debido a una corriente excesiva y un tiempo de arranque demasiado largo; la red eléctrica afectará el funcionamiento de otros equipos debido a una reducción excesiva de voltaje debido a la alta corriente; por lo tanto, el nuevo tipo de sistema de accionamiento puede reducir la corriente al arrancar el motor. Actualmente, las cintas transportadoras de gran tamaño requieren que el sistema de accionamiento proporcione un par de arranque ajustable, suave y sin impacto para reducir el impacto, mejorando así la condición de fuerza de toda la máquina, prolongando su vida útil y mejorando la fiabilidad del equipo, es decir, para lograr un arranque suave. En las cintas transportadoras de larga distancia, si el arranque es demasiado rápido, el dispositivo de apriete no se tensará, lo que provocará que el rodillo de transmisión resbale, lo que provocará un incendio por calentamiento; en las cintas transportadoras de gran inclinación, si la aceleración de arranque es demasiado rápida, se producirá deslizamiento o rodadura del material; esto requiere una aceleración de arranque controlable para lograr un arranque suave. Para facilitar el mantenimiento de las cintas transportadoras, esperamos lograr una operación de prueba de la cinta a baja velocidad.
En resumen, el sistema de accionamiento debe adaptarse a las condiciones de arranque, operación y estacionamiento, para que la cinta transportadora arranque y se detenga con suavidad, funcione eficientemente, mantenga el equilibrio de la transmisión y funcione de forma segura. Sin embargo, actualmente, la mayoría de las minas de carbón en China utilizan acopladores hidráulicos para lograr un arranque suave de las máquinas de cinta, ajustando la eficiencia mecánica del acoplador hidráulico a cero al arrancar, de modo que el motor arranque sin carga.
2. Tecnología de control de frecuencia en aplicaciones de transportadores de banda.
El sistema de control automático de control de frecuencia en la cinta transportadora consta de un controlador programable PLC, un convertidor de frecuencia, un intercambiador de corriente, un transmisor de corriente, una báscula de cinta nuclear, un sensor de velocidad de cinta y un sensor de velocidad del motor, etc., que se pueden resumir en tres partes: unidad de detección, unidad de control y unidad de ejecución.
Unidad de detección: El sensor de corriente y el transmisor adquieren la señal de corriente del motor. La señal de velocidad de la banda, adquirida por el sensor de velocidad de la banda, se convierte en señal de tensión. La señal de velocidad, adquirida por el sensor de velocidad del motor, se convierte en señal de tensión. La báscula nuclear de la banda adquiere la señal de caudal. Cada señal se envía al módulo central.
Unidad de control: Cuando el PLC recibe la señal de detección, tras evaluar la decisión, completa el arranque de la cinta transportadora, el balance de potencia y el ajuste de velocidad para ahorro de energía. Además, la unidad de control principal también cuenta con funciones de protección contra rotura de cinta, apilado de carbón, desgarro de cinta, humo, deslizamiento, temperatura y otras fallas.
Unidad de ejecución: El convertidor de frecuencia recibe la señal de control de frecuencia del PLC. Según la señal de salida de la frecuencia correspondiente a la tensión aplicada al motor, ajusta la velocidad del motor y completa las diversas funciones de la cinta transportadora. Tras la conversión de la tecnología de frecuencia, la máquina de cinta incorpora el modo de arranque y parada suaves, lo que aumenta su estabilidad de funcionamiento.
Después de la conversión, el sistema puede ajustar automáticamente la frecuencia de salida y el par de salida de acuerdo con el cambio de carga, cambiando el patrón de operación de velocidad constante de frecuencia del motor anterior, ahorrando en gran medida el consumo de energía.
III. Conclusión
En resumen, la aplicación de convertidores de frecuencia en las minas de carbón ha logrado buenos resultados, con el desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos de potencia y la mejora continua del rendimiento, la aplicación de la tecnología de control de velocidad del convertidor de frecuencia en la producción de minas de carbón jugará un papel más importante y logrará beneficios económicos más significativos.