IPC muutuva sagedusega tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintsis 380v/660v
IPC muutuva sagedusega tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintsis 380v/660v
IPC muutuva sagedusega tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintsis 380v/660v
  • IPC muutuva sagedusega tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintsis 380v/660v
  • IPC muutuva sagedusega tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintsis 380v/660v
  • IPC muutuva sagedusega tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintsis 380v/660v

IPC muutuva sagedusega tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintsis 380v/660v

See artikkel kirjeldab peamiselt IPC muudetava sagedusega energiatagasisidesüsteemi rakendamist puurkaevvintsides. See süsteem kasutab PH7-seeria spetsiaalset tõsteseadmete inverterit ja PFH-seeria raskeveokite energiatagasisideseadmeid ning rekonstrueerib algse rootori seeriatakistuse kiiruse juhtimisrežiimi, mis suudab tõstemootori regeneratiivenergia tagasi võrku suunata.


1. Sissejuhatus

Kaevanduse tõstmine on oluline osa kaevandustootmisprotsessist. Maagi või kivisütt, mis kaevandatakse erinevatest maa-alustest tööpindadest, transporditakse transpordivahenditega maa-aluste tunnelite kaudu maa-alusesse parklasse ja seejärel tõstetakse tõsteseadmete abil pinnale. Personali tõstmine ja langetamine, samuti materjalide ja seadmete transport nõuab tõsteseadmete kasutamist. See on keskus, mis ühendab kaevanduse maa-alust tootmissüsteemi ja maapealset tööstusväljakut ning kaevanduse tõstmise olulist rolli kirjeldatakse "kaevanduse kurgu" kujutisega, mis on väga sobiv. Kuna kaevanduse tõstmises on kõige sagedamini kasutatav seade, on kaevanduse tõstukitel või vintsidel kõrged nõuded nende töökindluse, ohutuse ja ökonoomsuse osas. Jianengi ettevõtte tõstetööstuse muutuva sagedusega tagasisidega elektrilist juhtimissüsteemi on edukalt kasutatud Yizhangi maakonna Changce hõbedakaevanduse vintside renoveerimisel Yixin Industrial Co., Ltd.-s Chenzhou linnas. See artikkel annab üksikasjaliku ülevaate selle rakendamisest.

2. Kaevandusvintside elektriülekande nõuded

1. Kaevandusvintsi koormusomadused

Kui raske ese tõuseb, peab mootor ületama mitmesuguseid takistusi (sealhulgas eseme raskust ja hõõrdumist), mis kuuluvad takistuskoormuste hulka.

Kui rasket eset langetatakse, on selle võime tõttu laskuda vastavalt raskuskiirendusele (potentsiaalne energia) ja kui raske eseme raskusjõud on suurem kui ülekandemehhanismi hõõrdetakistus, siis raske eseme enda raskusjõud (potentsiaalne energia) laskumise liikumapanev jõud ning mootorist saab energia vastuvõtja, kuuludes seega võimsuskoormuse hulka.

2. Nõuded kaevandusvintsi mootori juhile

① Suur käivitusmoment ja head kiiruse reguleerimise omadused;

② Tugev ülekoormusvõime;

③ Madalatel sagedustel suudab see tekitada suure pöördemomendi ja ei saa riputatud olekus libiseda;

4. Langetamisel tekitab mootor suure hulga regeneratiivenergiat ja peab suutma mootori regeneratiivenergiaga mõistlikult toime tulla.

3. Traditsiooniliste kaevandusvintside juhtimissüsteemide puudused

① Suur energiatarve

Traditsiooniline kaevandusvintside kiiruse reguleerimise meetod on mähisemootori rootori jadatakistuse kiiruse reguleerimine. See juhtimissüsteem tarbib rootoriga jadaühenduses olevatel takistitel suure hulga libisemisvõimsust (tavaliselt moodustades üle 30% kogu energiatarbimisest), mille tulemuseks on märkimisväärne elektrienergia raiskamine. Nii energiasäästu kui ka majanduslikust vaatenurgast ei ole see soovitatav.

② Halb kiiruse reguleerimise jõudlus

Rootori jadatakistuse kiiruse reguleerimise meetod kuulub astmelise kiiruse reguleerimise alla ja kiiruse vähenemine saavutatakse rootori välise takistuse energiatarbimise kaudu. Kõige olulisem on see, et mida madalam on kiirus, seda pehmemad on mootori mehaanilised omadused ja seda väiksem on väljundmoment. Lisaks on astmelisel kiiruse reguleerimisel märkimisväärne mõju mootoritele ja mehaanilistele seadmetele, mille tulemuseks on ebastabiilne seadmete töö, katkendlik kiiruse reguleerimine, lihtne rööbastelt mahaminek ja kõrge rikete määr. Söekaevanduste 24-tunnise pideva tootmisrežiimi puhul on tegemist märkimisväärse majandusliku kahjuga.

③ Süsteemi kehv töökindlus

Kontaktorite sagedane avamine ja sulgemine (kontaktorid avanevad ja sulguvad sageli suure voolutugevuse korral) põhjustab sageli kontaktori kontaktide paakumist ja mähiste läbipõlemist.

Ebapiisavad kaitsemeetmed võivad kergesti põhjustada mootori läbipõlemise.

C-pidurile mõjub tugev löök ja piduriklotsid on tugevalt kulunud, mistõttu pidur ei pruugi piisavalt tihedalt kinni hoida ning vajab sagedast hooldust ja vahetamist.

④ Kõrged hoolduskulud

Kontaktorid, mähitud mootori rootori harjad ja libisemisrõngad vajavad sageli hooldust ja väljavahetamist, mis on kulukas.

Reduktor ja pidur on tugevalt mõjutatud ja vajavad sageli hooldust.

C-rootori seeriatakistuse kiiruse reguleerimise meetodi omadused põhjustavad lõppkokkuvõttes piiratud tootmisefektiivsust (sagedased tõrked seiskamis- ja hooldusolekutes), suurt hoolduskoormust ning suurenenud kasutus- ja hoolduskulusid.

4. Sagedusmuundamise tagasiside elektrilise juhtimissüsteemi eelised kaevandusvintsi jaoks

① Sagedusmuunduril on hea kiiruse reguleerimise jõudlus, suur käivitusmoment, kõvad mehaanilised omadused ja täpne positsioneerimine.

② Sagedusmuundur töötab sujuvalt, avaldades reduktorile ja pidurile minimaalset mõju, vähendades seadmete hooldust ja pikendades tõstuki kasutusiga.

③ Pärast sagedusmuunduri kasutamist pole enam vaja kontaktoreid kasutada ning mähisega mootorit saab vahetada ka oravpuuriga mootori vastu ilma harjade ja libisemisrõngaste hoolduseta.

④ Sagedusmuunduril on kõrge tööefektiivsus ning täielikud kaitse-, jälgimis- ja enesediagnostikafunktsioonid mootorile ja süsteemile. PLC-juhtimisega kombineerituna saab see oluliselt parandada kaevandusvintsi elektrilise juhtimissüsteemi töökindlust.

5 Energia tagasiside funktsioon suudab mootori regeneratiivenergia elektrivõrku tagasi suunata, säästes oluliselt elektrit.

3. IPC sagedusmuundamise tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintside energiasäästlikul renoveerimisel (380 V)

Miinivintsi seadmete koormusomaduste ja juhtimisnõuete kohaselt on muutuva sagedusega tagasisidega elektrilise juhtimissüsteemi peamine konfiguratsioon järgmine:

 

projekt

parameeter

Märkused

Süsteemi sagedusmuundur

PH7-04-075NDC

75 kW/165 A/380 V

1 ühik

Süsteemi energia tagasiside seade

PFH55-4

Nimivool: 55A, tippvool: 80A

1 ühik

Süsteemi PLC

Siemens S7-200

CPU224/AC/DC/Relee

6ES7 214-1BD23-0XB8


Description

3. Energiasäästlik teisendussüsteem kaevandusvintsi sagedusmuundamise tagasiside jaoks

Pärast kaevandusvintsi süsteemi ümberkujundamist oli kaevandusvintsi tõstemehhanismi mootoril lõpmatult muudetav kiirus, mis parandas oluliselt tõstemehhanismi juhtimisvõimet ja vähendas tohutut mõju mootorile ja mehaanilistele osadele. Samal ajal suurendab energia tagasiside mootori regeneratiivenergiat, mis suunatakse tagasi võrku, säästes oluliselt elektrit, vähendades kohapealsete seadmete töötamise ümbritseva õhu temperatuuri ja pikendades elektriseadmete kasutusiga. Energiasäästlikul renoveerimissüsteemil on kaks juhtkappi, mis koosnevad sagedusmuundurist ja energia tagasiside seadmest PLC. Kontaktori ja muude komponentide spetsiifilised funktsioonid on kokku võetud järgmiselt:

1. Pärast süsteemi ümberkujundamist saab mootori muutuva sagedusega tagasiside juhtimisrežiimi vabalt vahetada rootori algse seeria takistusega võimsussageduse juhtimisrežiimiga ning need kaks juhtimisrežiimi on elektriliselt ühendatud, et tagada süsteemi töö ohutus.

2. Pärast süsteemi ümberkujundamist säilivad kaevandusvintsi algne töörežiim ja harjumused, st algse nukkkontrolleri käigukast ja töörežiim. Sel viisil ei mõjuta see kaevandusvintsi operaatori normaalset tööd ja tagab kaevandusvintsi eriseadmete kontrolli kvalifitseerimise.

3. Tõstemehhanismi muutuva sagedusega tagasiside elektriline juhtimissüsteem omab mitut kaitsefunktsiooni, näiteks lühis, ülepinge, ülevool, faasikaotus, ülekoormus ja ülekuumenemine, et maksimeerida kaevandusvintsi tõstemehhanismi kaitset.

4. Süsteem kasutab tõstemehhanismi mootori juhtimiseks sagedusmuundurit. Kui mootor juhib langetatavat potentsiaalset koormat, on mootor regeneratiivse energia tootmise olekus. Energia tagasiside seade annab genereerivas olekus mootori regenereeritud energia tagasi elektrivõrku, tagades muutuva sagedusega süsteemi normaalse töö ja säästes oluliselt elektrit.


4. Süsteemi silumine

① PLC programmide ja juhtimisahelate silumine. Pärast seadmete paigaldamist lülitatakse juhtimisahel sisse ja põhiahel välja. Tehke juhtimisahela ja PLC programmide silumine, et tagada juhtimisahela ja PLC korrektne loogikajuhtimine ning kõigi komponentide normaalne töö.

② Sagedusmuunduri veaotsing.

Ühendage kaevandusvintsi mootor reduktorist lahti ja kasutage sagedusmuunduri koormuseta töötamiseks V/F juhtimisrežiimi. Lohistage mootorit, et tagada mootori stabiilne ja normaalne töö ning sagedusmuunduri väljundpinge ja -vool normaalses seisukorras.

Ühendage kaevandusvintsi mootor reduktorist lahti ja kasutage sagedusmuunduri jaoks PG-vaba vektorjuhtimismeetodit, et teostada pöörleva iseõppimise ja saada mootori parameetrid. Seejärel kasutage PG-vaba vektorjuhtimismeetodit koormuseta töötamiseks, lohistades mootorit ja reguleerides vastavaid parameetreid, et tagada mootori stabiilne töö. Sagedusmuunduri väljundpinge ja -vool on normaalsed.

Ühendage vintsi mootor reduktoriga ja kasutage sagedusmuunduri jaoks PG-vaba vektorjuhtimist. Käivitage sagedusmuundur koormusega, et tagada mootori stabiilne töö.

③ Energia tagasiside seadme veaotsing.

Tehke kaevandusvintsil koormuseta ja raske koormuse langetamise katsed, määrake energia tagasiside seadme tagasisidepinge väärtus õigesti ning veenduge sagedusmuunduri ja energia tagasiside süsteemi normaalses töös.

4. Süsteemi üldine veaotsing ja toimimine.

Kogu süsteem läbib üldise testimise, et tagada vintsi tõstmine ja langetamine ilma koormuseta, tõstmine ja langetamine suure koormuse all, iga käigu kiirus vastab nõuetele, käiguvahetus on normaalne ning sagedusmuundur ja energia tagasiside seade töötavad normaalselt. Samuti tehakse töö- ja sagedusmuundamise lülituskatseid, et tagada normaalne lülitus ja normaalne võimsussageduse töö.

4. IPC sagedusmuundamise tagasiside elektrilise juhtimissüsteemi rakenduse mõju ja kliendi hinnang kaevandusvintside energiasäästlikul renoveerimisel

Süsteemi tegelik töö on tõestanud, et IPC muutuva sagedusega tagasisidega elektrilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintside energiasäästlikul renoveerimisel ei muuda kaevandusvintside algset töörežiimi ning algset käsipidurit ei saa enam põhimõtteliselt kasutada, mis lihtsustab töötamist. Süsteem töötab stabiilselt ja usaldusväärselt, suurepärase kiiruse reguleerimise jõudluse ning suure käivitus- ja madalsagedusliku pöördemomendi väljundiga; kui mehhanism langetatakse, suunatakse mootori regeneratiivenergia genereerimisel tekkiv liigne elekter tagasi võrku, säästes oluliselt energiat. Klient on IPC muutuva sagedusega tagasisidega elektroonilise juhtimissüsteemi tõhususega kaevandusvintside energiasäästlikul renoveerimisel väga rahul. Pärast tegelikku mõõtmist suudab IPC muutuva sagedusega tagasisidega elektrooniline juhtimissüsteem säästa rohkem kui 28% elektrienergiast võrreldes kaevandusvintside mähisemootori rootori jadatakistuse kiiruse reguleerimise meetodiga.

5. Kokkuvõte

IPC sagedusmuundamise tagasiside elektroonilise juhtimissüsteemi rakendamine kaevandusvintside energiasäästlikuks ümberkujundamiseks on parandanud kaevandustööstuse vintside seadmete automatiseerimise taset ja kiirendanud tööstusseadmete moderniseerimist. See on mänginud väga positiivset rolli kaevandustööstuse tootmisvõimsuse parandamisel ja selle ohutu tootmise tagamisel.

Veelgi olulisem on see, et kaevandustõstuki vints kuulub suuremahuliste kaevandusseadmete hulka ja selle energiatarve moodustab olulise osa kogu kaevandustoodangu energiatarbimisest. Võrreldes mähitud mootori rootori seeriatakistuse kiiruse juhtimissüsteemiga saab muutuva sagedusega tagasisidega elektrilise juhtimissüsteemi abil oluliselt säästa elektrit, vähendades tõeliselt tootmiskulusid ja pakkudes kaevandustööstusele majanduslikku kasu.