Söeettevõtted on suured energiatarbijad, söekaevandusettevõtete elektritarbimise osakaal on üsna suur. Uuringu kohaselt moodustab ventilaatorite, veepumpade, kompressorite, tõstevintside ja gaasipumpade elektritarbimine üle 40% kogu söekaevanduste elektritarbimisest. Muutuva sagedusega reguleerimise tehnoloogia arendamine suudab tõhusalt lahendada ühtse juhtimisprotsessi, samas kui reaalajas toimimine on halb, automatiseerimise aste madal ja muud probleemid on olemas.
Sagedusmuunduri energiasäästutehnoloogia rakendamine söekaevandustööstuses
I. Sagedusjuhtimistehnoloogia põhimõte ja energiasäästlik roll
1, sagedusjuhtimistehnoloogia põhimõte
Vahelduvvoolu sagedusmuunduriga kiiruse reguleerimine on viimastel aastakümnetel välja töötatud uus tehnoloogia, millel on suurepärane kiiruse reguleerimise jõudlus, märkimisväärne energiasääst ja laialdane rakendatavus erinevates riigimajanduse valdkondades ning mida peetakse paljulubavaks kiiruse reguleerimise viisiks. Vahelduvvoolu sagedusmuunduriga kiiruse reguleerimise tehnoloogia on mikroarvutitehnoloogia, jõuelektroonika tehnoloogia ja mootori ülekandetehnoloogia terviklik rakendus. Põhiprintsiip on see, et jõupooljuhtseadmete katkestava mõju all muundatakse töösageduslik vahelduvpinge alaldisilla abil alalispingeks ja seejärel muundatakse see inverterist sageduseks, pinge reguleerimiseks vahelduvpingeks vahelduvvoolumootori ajamivõimsuseks, nii et elektrimootor saavutab astmevaba kiiruse reguleerimiseks vajaliku pinge ja voolu. See on üks tõhusamaid kiiruse reguleerimise viise ilma täiendavate nihkekadudeta.
Seda saab kasutada suure efektiivsusega kiiruse reguleerimise meetodina ilma täiendava nihkekaota, nii et elektrimootor saavutab astmevaba kiiruse reguleerimiseks vajaliku pinge ja voolu.
2, sagedusjuhtimistehnoloogia energiasäästlik roll
Elektroonikatehnoloogia, arvutitehnoloogia, automaatjuhtimistehnoloogia ja suure võimsusega väljundtehnoloogia kiire arenguga on vahelduvvoolumootori sagedusmuunduri kiiruse reguleerimise tehnoloogia teinud läbimurdelisi edusamme, saades peamiseks energia säästmise ja keskkonna parandamise vahendiks ning edendades tehnoloogia arengut, mis on muutunud vältimatuks arengutrendiks.
Muutuva sagedusega juhtimistehnoloogia spetsiifilised rakendused söekaevanduses, kasutades näidetena lintkonveiereid
1, lintkonveier söekaevanduses energiasäästu probleemina
Lintkonveiereid kasutatakse laialdaselt söekaevanduste transpordi põhiseadmetena. Söekaevanduste kõrge tootlikkuse ja tõhusa tööpinna arenguga on pikamaa-, suuremahuliste ja kiirete lintkonveierite projekteerimine, tootmine ja kasutuselevõtt muutunud üha enam. Nende suurte masinate kasutamine põhjustab konveieril suure löögikoormuse, mis põhjustab mootori ebaühtlast väljundit, mis viib mootori ülekoormuseni ja muude probleemideni.
Seega on lintkonveieri käivitamiseks ja töötamiseks järgmised nõuded: kui mootor käivitamisel otseselt ülekoormatakse, peab toiteallikas andma 6-7 korda suuremat voolu kui tavapärasel töötamisel, mistõttu mootor kuumeneb liigse voolu ja liiga pika käivitusaja tõttu üle; elektrivõrk mõjutab teiste seadmete tööd suure voolu tõttu tekkiva liigse pinge languse tõttu; seega saab uut tüüpi ajamisüsteem mootori käivitamisel voolu vähendada. Praegu vajavad suured lintkonveierid ajamisüsteemilt reguleeritavat, sujuvat ja löögivaba käivitusmomenti, et vähendada lööke, parandades seeläbi kogu masina jõutingimusi, pikendades kogu masina eluiga, parandades seadmete töökindlust ehk saavutades pehme käivituse. Pikamaa lintkonveierite puhul, kui käivitamine on liiga kiire, ei pinguta pingutusseade, mistõttu ülekanderullik libiseb, mille tulemuseks on kuumenemispõleng; suure kaldega lintkonveieri puhul, kui käivituskiirendus on liiga kiire, põhjustab see materjali libisemist või veeremist; see nõuab sujuva käivitamise saavutamiseks kontrollitavat käivituskiirendust. Lintkonveierite hoolduse hõlbustamiseks loodame saavutada katselindi madala kiirusega töötamise.
Kokkuvõttes peab ajamisüsteem suutma kohaneda käivitus-, töö- ja parkimistingimuste nõuetega, et lintkonveier käivituks ja peatuks sujuvalt, töötaks tõhusalt, juhiks tasakaalus ja töötaks ohutult. Praegu aga kasutab enamik Hiina söekaevandusi lintmasinate pehme käivitamise saavutamiseks hüdraulilisi sidureid, reguleerides käivitamisel hüdraulilise siduri mehaanilise efektiivsuse nullini, nii et mootor käivitub koormamata.
2, sagedusjuhtimise tehnoloogia lintkonveieri rakendustes
Lintkonveieri sagedusjuhtimise automaatne juhtimissüsteem koosneb programmeeritavast kontrollerist PLC, sagedusmuundurist, vooluvahetist, vooluandurist, tuumalindi skaalast, lindi kiiruseandurist ja mootori kiiruseandurist jne, mida saab kokku võtta kolmeks osaks: tuvastusüksus, juhtseade ja täitmisüksus.
Tuvastusüksus: Vooluandur ja saatja registreerivad mootori voolusignaali. Rihma kiiruseanduri poolt saadud rihma kiiruse signaal teisendatakse pingesignaaliks. Mootori kiiruseanduri poolt saadud kiirussignaal teisendatakse pingesignaaliks. Tuumarihma kaal registreerib voolusignaali. Iga signaal suunatakse põhimoodulisse.
Juhtseade: Kui PLC saab tuvastussignaali, siis pärast otsuse langetamist viib see lõpule lintkonveieri käivitamise, võimsuse tasakaalustamise ja energiasäästu kiiruse reguleerimise funktsioonid. Samal ajal on peajuhtimisseadmel ka lindi purunemise, söe virnastamise, rebenemise, suitsu, libisemise, temperatuuri ja muude rikkekaitse funktsioonidega.
Täitmisüksus: sagedusmuundur võtab vastu PLC sagedusjuhtimissignaali vastavalt mootorile antud pinge vastava sageduse väljundsignaalile, et saavutada mootori kiiruse reguleerimine ja lintkonveieri erinevate funktsioonide täitmine. Pärast sagedustehnoloogia muundamist realiseerib lintkonveieri pehme käivitamise ja pehme seiskamise töörežiimi täielikult, nii et lintmasina jõudlus on stabiilsem.
Pärast konversiooni saab süsteem automaatselt reguleerida väljundsagedust ja väljundmomenti vastavalt koormuse muutusele, muutes eelmist mootori sageduse konstantse kiiruse töömustrit, säästes oluliselt energiatarbimist.
III. Kokkuvõte
Kokkuvõttes on sagedusmuundurite rakendamine söekaevandustes saavutanud häid tulemusi. Uute jõuelektroonikaseadmete väljatöötamise ja jõudluse pideva parandamisega mängib sagedusmuunduri kiiruse juhtimise tehnoloogia rakendamine söekaevanduste tootmises suuremat rolli ja saavutab märkimisväärsemat majanduslikku kasu.