IPC-muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäelektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssissä 380v/660v
IPC-muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäelektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssissä 380v/660v
IPC-muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäelektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssissä 380v/660v
  • IPC-muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäelektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssissä 380v/660v
  • IPC-muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäelektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssissä 380v/660v
  • IPC-muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäelektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssissä 380v/660v

IPC-muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäelektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssissä 380v/660v

Tässä artikkelissa kuvataan pääasiassa IPC:n muuttuvan taajuuden omaavan energian takaisinkytkentäjärjestelmän käyttöä kaivonvinsseissä. Järjestelmässä käytetään PH7-sarjan erityistä invertteriä nostoteollisuudelle ja PFH-sarjan raskaisiin energian takaisinkytkentälaitteisiin, ja siinä rekonstruoidaan alkuperäinen roottorin sarjavastusnopeuden säätötila, joka voi syöttää nostomoottorin regeneratiivisen energian takaisin verkkoon.


1. Johdanto

Kaivosnosto on tärkeä osa kaivostoimintaa. Maanalaisista työpisteistä louhittu malmi tai hiili kuljetetaan kuljetuskaluston avulla maanalaisten tunnelien kautta maanalaiseen pysäköintialueeseen ja nostetaan sitten maan pinnalle nostolaitteilla. Henkilöstön nostaminen ja laskeminen sekä materiaalien ja laitteiden kuljetus vaativat kaikki nostolaitteiden käyttöä. Se on solmukohta, joka yhdistää kaivoksen maanalaisen tuotantojärjestelmän ja maanpäällisen teollisuusalueen, ja kaivosnoston tärkeää roolia kuvataan erittäin osuvalla kuvalla "kaivoksen kurkku". Kaivosnostossa yleisimmin käytettyinä laitteina kaivosnostimilla tai vinsseillä on korkeat vaatimukset luotettavuudelle, turvallisuudelle ja taloudellisuudelle. Jianeng Companyn nostoteollisuuden muuttuvataajuista takaisinkytkentää käyttävää sähköistä ohjausjärjestelmää on käytetty menestyksekkäästi Yizhangin piirikunnan Changce-hopeakaivoksen vinssin kunnostuksessa, Yixin Industrial Co., Ltd.:ssä Chenzhoun kaupungissa. Tässä artikkelissa annetaan yksityiskohtainen johdatus sen soveltamiseen.

2. Kaivosvinssien sähkönsiirtovaatimukset

1. Kaivosvinssin kuormitusominaisuudet

Kun raskas esine nousee, moottorin on voitettava erilaisia ​​vastuksia (mukaan lukien esineen paino ja kitka), jotka kuuluvat vastuskuormiin.

Kun raskasta esinettä lasketaan, sen kyvyn laskeutua painovoiman kiihtyvyyden (potentiaalienergian) vaikutuksesta, kun raskaan esineen painovoima on suurempi kuin voimansiirtomekanismin kitkavastus, raskaan esineen itse painovoima (potentiaalienergia) on laskeutumisen liikkeellepaneva voima, ja moottorista tulee energian vastaanottaja, joka kuuluu siten tehokuormaan.

2. Kaivosvinssin moottorin kuljettajan vaatimukset

① Suuri käynnistysmomentti ja hyvät nopeuden säätöominaisuudet;

② Vahva ylikuormituskyky;

③ Matalilla taajuuksilla se voi tuottaa suuren vääntömomentin eikä voi liukua ripustettuna;

④ Laskettaessa moottori tuottaa suuren määrän regeneratiivista energiaa, ja sen on kyettävä käsittelemään moottorin regeneratiivista energiaa kohtuullisesti.

3. Perinteisten kaivosvinssien ohjausjärjestelmien haitat

① Korkea energiankulutus

Perinteinen kaivosvinssien nopeudensäätömenetelmä on käämimoottorin roottorin sarjavastusnopeuden säätö. Tämä säätöjärjestelmä kuluttaa paljon luistotehoa roottorin kanssa sarjaan kytkettyihin vastuksiin (yleensä yli 30 % kokonaisenergiankulutuksesta), mikä johtaa merkittävään sähköenergian tuhlaamiseen. Sekä energiansäästön että talouden näkökulmasta se ei ole suositeltavaa.

② Huono nopeudensäätö

Roottorin sarjavastusnopeuden säätömenetelmä kuuluu porrastettuun nopeuden säätöön, ja nopeuden lasku saavutetaan roottorin ulkoisen vastuksen energiankulutuksella. Tärkeintä on, että mitä pienempi nopeus, sitä pehmeämmät moottorin mekaaniset ominaisuudet ja sitä pienempi lähtömomentti. Lisäksi porrastetulla nopeuden säädöllä on merkittävä vaikutus moottoreihin ja mekaanisiin laitteisiin, mikä johtaa laitteiden epävakaaseen toimintaan, epäjatkuvaan nopeuden säätöön, helppoon suistumiseen ja korkeaan vikaantumisasteeseen. Hiilikaivosten 24 tunnin jatkuva tuotantotila aiheuttaa merkittäviä taloudellisia tappioita.

③ Järjestelmän heikko luotettavuus

Kontaktorien tiheä avaaminen ja sulkeminen (kontaktorit avautuvat ja sulkeutuvat usein suurilla virtaolosuhteilla) aiheuttaa usein kontaktorin koskettimien sintrautumista ja kelojen palamista.

Riittämättömät suojatoimenpiteet voivat helposti johtaa moottorin palamiseen.

C-jarruun kohdistuu merkittäviä iskuja ja jarrupalat ovat pahasti kuluneet, minkä vuoksi jarru ei helposti pidä tiukasti ja vaatii usein huoltoa ja vaihtoa.

④ Korkeat ylläpitokustannukset

Kontaktorit, käämimoottorin roottorin harjat ja liukurenkaat vaativat usein huoltoa ja vaihtoa, mikä on kallista.

Alennusvaihteisto ja jarru vaurioituvat huomattavasti ja vaativat usein huoltoa.

C-roottorin sarjavastusnopeuden säätömenetelmän ominaisuudet johtavat lopulta rajoitettuun tuotantotehokkuuteen (usein esiintyvät viat seisokki- ja huoltotiloissa), suureen huoltotyömäärään sekä lisääntyneisiin käyttö- ja huoltokustannuksiin.

4. Taajuusmuunnospalautteen sähköisen ohjausjärjestelmän edut kaivosvinssille

① Taajuusmuuttajalla on hyvä nopeuden säätökyky, suuri käynnistysmomentti, kovat mekaaniset ominaisuudet ja tarkka paikannus.

② Taajuusmuuttaja toimii tasaisesti ja vaikuttaa vain vähän vaihteistoon ja jarruun, mikä vähentää laitteiden huoltotarvetta ja pidentää nostimen käyttöikää.

③ Taajuusmuuttajan käytön jälkeen kontaktoreita ei enää tarvita, ja käämimoottori voidaan vaihtaa oikosulkumoottoriksi ilman harjojen ja liukurenkaiden huoltoa.

④ Taajuusmuuttajalla on korkea käyttöhyötysuhde ja täydelliset suojaus-, valvonta- ja itsediagnostiikkatoiminnot moottorille ja järjestelmälle. Yhdessä PLC-ohjauksen kanssa se voi parantaa huomattavasti kaivosvinssin sähköisen ohjausjärjestelmän luotettavuutta.

⑤ Energian takaisinkytkentätoiminto voi syöttää moottorin regeneratiivisen energian takaisin sähköverkkoon, mikä säästää merkittävästi sähköä.

3. IPC-taajuusmuunnospalautteen elektronisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssien energiansäästökunnostuksessa (380 V)

Kaivosvinssilaitteiden kuormitusominaisuuksien ja ohjausvaatimusten mukaan muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäisen sähköisen ohjausjärjestelmän pääkokoonpano on seuraava:

 

projekti

parametri

Huomautuksia

Järjestelmän taajuusmuuttaja

PH7-04-075NDC

75 kW / 165 A / 380 V

1 yksikkö

Järjestelmän energian takaisinkytkentälaite

PFH55-4

Nimellisvirta: 55A, huippuvirta: 80A

1 yksikkö

Järjestelmän PLC

Siemens S7-200

CPU224/AC/DC/Rele

6ES7 214-1BD23-0XB8


Description

3. Energiansäästömuunnosjärjestelmä kaivosvinssin taajuusmuunnospalautetta varten

Kaivosvinssijärjestelmän muutoksen jälkeen kaivosvinssin nostomekanismin moottorin nopeus oli portaaton, mikä paransi huomattavasti nostomekanismin ohjaustehoa ja vähensi moottoriin ja mekaanisiin osiin kohdistuvaa suurta vaikutusta. Samalla energian takaisinkytkentä parantaa moottorin regeneratiivista energiaa, joka syötetään takaisin verkkoon, mikä säästää huomattavasti sähköä, alentaa paikan päällä olevien laitteiden ympäristön lämpötilaa ja pidentää sähkölaitteiden käyttöikää. Energiansäästöisessä saneerausjärjestelmässä on kaksi ohjauskaappia, jotka koostuvat taajuusmuuttajasta ja energian takaisinkytkentälaitteesta (PLC). Kontaktorin ja muiden komponenttien erityistoiminnot on tiivistetty seuraavasti:

1. Järjestelmämuunnoksen jälkeen moottorin muuttuvan taajuuden takaisinkytkentäohjaustilaa voidaan vapaasti vaihtaa alkuperäisen roottorin sarjaresistanssin tehotaajuusohjaustilan kanssa, ja nämä kaksi ohjaustilaa on sähköisesti lukittu toisiinsa järjestelmän toiminnan turvallisuuden varmistamiseksi.

2. Järjestelmämuutoksen jälkeen kaivosvinssin alkuperäinen toimintatapa ja -tavat säilyvät, eli alkuperäisen nokka-akselin ohjaimen vaihdeohjaus ja toimintatapa säilyvät. Tällä tavoin se ei vaikuta kaivosvinssin käyttäjän normaaliin toimintaan ja varmistaa, että kaivosvinssin erikoislaitteiden tarkastus on pätevä.

3. Nostomekanismin muuttuvataajuisella takaisinkytkentäsähköisellä ohjausjärjestelmällä on useita suojaustoimintoja, kuten oikosulku, ylijännite, ylivirta, vaihehäviö, ylikuormitus ja ylikuumeneminen, kaivosvinssin nostomekanismin suojauksen maksimoimiseksi.

4. Järjestelmä käyttää taajuusmuuttajaa nostomekanismin moottorin ohjaamiseen. Kun moottori ohjaa laskettavaa potentiaalista kuormaa, moottori on regeneratiivisessa energiantuotantotilassa. Energian takaisinkytkentälaite syöttää moottorin regeneroiman energian takaisin sähköverkkoon, mikä varmistaa muuttuvataajuusjärjestelmän normaalin toiminnan ja säästää merkittävästi sähköä.


4. Järjestelmän virheenkorjaus

① PLC-ohjelmien ja ohjauspiirien virheenkorjaus. Kun laitteiston asennus on valmis, ohjauspiiriin kytketään virta ja pääpiiriin ei kytketä virtaa. Suorita ohjauspiirin ja PLC-ohjelman virheenkorjaus varmistaaksesi ohjauspiirin ja PLC:n oikean logiikan ja kaikkien komponenttien normaalin toiminnan.

② Taajuusmuuttajan virheenkorjaus.

Irrota kaivosvinssin moottori reduktorista ja käytä V/F-ohjaustilaa taajuusmuuttajan kuormittamattomaan toimintaan. Vedä moottoria varmistaaksesi, että moottori toimii vakaasti ja normaalisti ja että taajuusmuuttajan lähtöjännite ja -virta ovat normaalit.

Irrota kaivosvinssin moottori reduktorista ja käytä PG-vapaata vektoriohjausmenetelmää taajuusmuuttajalle pyörivän itseoppimisen suorittamiseksi ja moottoriparametrien saamiseksi. Sitten PG-vapaata vektoriohjausmenetelmää käytetään kuormittamattomaan toimintaan, jossa moottoria vetämällä säädetään vastaavia parametreja moottorin vakaan toiminnan varmistamiseksi. Taajuusmuuttajan lähtöjännite ja -virta ovat normaaleja.

Kytke vinssin moottori vaihteistoon ja käytä taajuusmuuttajalle PG-vapaata vektoriohjausta. Käytä taajuusmuuttajaa kuormitettuna moottorin vakaan toiminnan varmistamiseksi.

③ Energian takaisinkytkentälaitteen virheenkorjaus.

Suorita kaivosvinssille kuormittamattomat ja raskaan kuorman laskutestit, aseta energian takaisinkytkentälaitteen takaisinkytkentäjännitysarvo oikein ja varmista taajuusmuuttajan ja energian takaisinkytkentäjärjestelmän normaali toiminta.

④ Järjestelmän yleinen virheenkorjaus ja toiminta.

Koko järjestelmälle tehdään kokonaisvaltaiset testit sen varmistamiseksi, että kaivosvinssi nostetaan ja lasketaan ilman kuormaa, nostetaan ja lasketaan raskaalla kuormalla, jokaisen vaihteen nopeus täyttää vaatimukset, vaihteiden vaihdot ovat normaaleja ja taajuusmuuttaja ja energian takaisinkytkentälaite toimivat normaalisti. Lisäksi suoritetaan työ- ja taajuusmuunnoskytkentätestit sen varmistamiseksi, että kytkentä ja tehotaajuus toimivat normaalisti.

4. IPC-taajuusmuunnospalautteen sähköisen ohjausjärjestelmän sovellusvaikutus ja asiakasarvio kaivosvinssien energiansäästökunnostuksessa

Järjestelmän todellinen käyttö on osoittanut, että IPC:n muuttuvataajuisen takaisinkytkentäisen sähköisen ohjausjärjestelmän käyttö kaivosvinssien energiansäästökunnostuksessa ei muuta kaivosvinssien alkuperäistä toimintatapaa, eikä alkuperäistä käsijarrua voida enää käyttää, mikä yksinkertaistaa käyttöä. Järjestelmä toimii vakaasti ja luotettavasti, ja sen nopeudensäätökyky on erinomainen sekä käynnistysmomentti että matalataajuinen vääntömomentti. Kun mekanismi lasketaan alas, moottorin regeneratiivisen energiantuotannon tuottama ylimääräinen sähkö syötetään takaisin verkkoon, mikä säästää merkittävästi energiaa. Asiakas on erittäin tyytyväinen IPC:n muuttuvataajuisen takaisinkytkentäisen elektronisen ohjausjärjestelmän tehokkuuteen kaivosvinssien energiansäästökunnostuksessa. Todellisen mittauksen jälkeen IPC:n muuttuvataajuisen takaisinkytkentäisen elektronisen ohjausjärjestelmän avulla voidaan säästää yli 28 % sähköenergiaa verrattuna alkuperäiseen kaivosvinssien käämimoottorin roottorin sarjavastusnopeuden säätömenetelmään.

5. Johtopäätös

IPC-taajuusmuunnospalautteen elektronisen ohjausjärjestelmän soveltaminen kaivosvinssien energiansäästömuunnoksessa on parantanut vinssilaitteiden automaatiotasoa kaivosteollisuudessa ja nopeuttanut teollisuuslaitteiden modernisointia kaivosteollisuudessa. Sillä on ollut erittäin myönteinen rooli kaivosteollisuuden tuotantokapasiteetin parantamisessa ja sen turvallisen tuotannon varmistamisessa.

Vielä tärkeämpää on, että kaivosvinssilaitteet kuuluvat laajamittaisiin kaivoslaitteisiin, ja niiden energiankulutus muodostaa merkittävän osan koko kaivostuotannon kokonaisenergiankulutuksesta. Verrattuna käämimoottoriroottorin sarjavastusnopeuden säätöjärjestelmään, muuttuvataajuinen takaisinkytkentäinen sähköinen ohjausjärjestelmä voi säästää huomattavasti sähköä, mikä todella vähentää tuotantokustannuksia ja tuottaa taloudellista hyötyä kaivosteollisuudelle.