3. Système de transformation économe en énergie pour la rétroaction de conversion de fréquence du treuil minier
Après la transformation du système de treuil minier, le moteur du mécanisme de levage est désormais à vitesse variable en continu, ce qui améliore considérablement la précision du contrôle et réduit les contraintes importantes sur le moteur et les pièces mécaniques. Parallèlement, la récupération d'énergie permet d'optimiser la régénération du moteur et de la réinjecter dans le réseau, ce qui engendre d'importantes économies d'électricité, une diminution de la température ambiante des équipements sur site et une prolongation de la durée de vie des équipements électriques. Le système de rénovation énergétique comprend deux armoires de commande, intégrant un convertisseur de fréquence et un automate programmable (PLC) pour la récupération d'énergie. Les fonctions spécifiques du contacteur et des autres composants sont résumées ci-dessous :
1. Après la transformation du système, le mode de commande par rétroaction à fréquence variable du moteur peut être librement commuté avec le mode de commande de fréquence de puissance de la résistance série du rotor d'origine, et les deux modes de commande sont verrouillés électriquement pour assurer la sécurité du fonctionnement du système.
2. Après la transformation du système, le mode de fonctionnement et les habitudes d'utilisation d'origine du treuil minier seront conservés, c'est-à-dire que la commande d'engrenages et le mode de fonctionnement du contrôleur à cames d'origine seront maintenus. De cette façon, le fonctionnement normal du treuil minier ne sera pas affecté et l'inspection spéciale de l'équipement du treuil minier sera conforme aux normes.
3. Le système de commande électrique à rétroaction de fréquence variable du mécanisme de levage possède de multiples fonctions de protection telles que les courts-circuits, les surtensions, les surintensités, les pertes de phase, les surcharges et les surchauffes, afin de maximiser la protection du mécanisme de levage du treuil de mine.
4. Le système utilise un convertisseur de fréquence pour entraîner le moteur du mécanisme de levage. Lorsque le moteur entraîne la charge à abaisser, il fonctionne en mode de récupération d'énergie. Le dispositif de récupération d'énergie injecte l'énergie récupérée par le moteur dans le réseau électrique, assurant ainsi le bon fonctionnement du système à fréquence variable et permettant d'importantes économies d'électricité.
4. Débogage du système
① Débogage des programmes d'automate et des circuits de commande. Une fois l'installation de l'équipement terminée, le circuit de commande est mis sous tension, tandis que le circuit principal reste hors tension. Procédez au débogage du circuit de commande et du programme d'automate afin de garantir le bon fonctionnement logique du circuit de commande et de l'automate, ainsi que le fonctionnement normal de tous les composants.
② Débogage du convertisseur de fréquence.
Débranchez le moteur du treuil minier du réducteur et utilisez le mode de contrôle V/F pour le fonctionnement à vide du convertisseur de fréquence. Faites glisser le moteur pour vérifier son fonctionnement stable et normal, ainsi que la tension et le courant de sortie normaux du convertisseur de fréquence.
Déconnectez le moteur du treuil minier du réducteur et utilisez une méthode de commande vectorielle libre PG pour que le convertisseur de fréquence effectue un auto-apprentissage de la rotation et obtienne les paramètres du moteur. Ensuite, la méthode de commande vectorielle libre PG est utilisée pour le fonctionnement à vide, en tirant le moteur et en ajustant les paramètres correspondants afin d'assurer un fonctionnement stable. La tension et le courant de sortie du convertisseur de fréquence sont normaux.
Raccordez le moteur du treuil au réducteur et utilisez la commande vectorielle libre PG pour le convertisseur de fréquence. Faites fonctionner le convertisseur de fréquence en charge pour assurer un fonctionnement stable du moteur.
③ Débogage du dispositif de retour d'énergie.
Effectuer des essais de descente à vide et sous charge lourde sur le treuil de la mine, régler correctement la valeur de tension d'action de rétroaction du dispositif de rétroaction d'énergie et assurer le fonctionnement normal du convertisseur de fréquence et du système de rétroaction d'énergie.
④ Le débogage et le fonctionnement général du système.
L'ensemble du système est soumis à des tests complets afin de garantir le bon fonctionnement du treuil de mine (levage et descente à vide et sous charge lourde), la conformité de la vitesse de chaque engrenage aux exigences, le bon passage des vitesses et le bon fonctionnement du convertisseur de fréquence et du dispositif de récupération d'énergie. Des tests de fonctionnement et de commutation de fréquence sont également effectués pour garantir un fonctionnement normal, tant en fréquence qu'en puissance.
4. Effet d'application et évaluation client du système de commande électrique à rétroaction par conversion de fréquence IPC dans la rénovation énergétique des treuils miniers
Le fonctionnement du système a démontré que l'application du système de commande électronique à fréquence variable IPC lors de la rénovation énergétique des treuils miniers ne modifie pas leur mode de fonctionnement initial. Le frein manuel d'origine peut ainsi être considérablement supprimé, simplifiant l'utilisation. Le système fonctionne de manière stable et fiable, avec d'excellentes performances de régulation de vitesse, un couple de démarrage élevé et un couple de sortie important à basse fréquence. Lors de la descente du mécanisme, l'électricité excédentaire produite par la récupération d'énergie du moteur est réinjectée dans le réseau, permettant d'importantes économies d'énergie. Le client est très satisfait de l'efficacité du système de commande électronique à fréquence variable IPC pour la rénovation énergétique des treuils miniers. Après des mesures concrètes, le système de commande électronique à fréquence variable IPC permet d'économiser plus de 28 % d'énergie électrique par rapport à la méthode de régulation de vitesse par résistance série du rotor du moteur d'enroulement d'origine.
5. Conclusion
L'application du système de commande électronique à rétroaction par conversion de fréquence IPC à la transformation des treuils miniers en systèmes économes en énergie a amélioré le niveau d'automatisation de ces équipements et accéléré la modernisation des installations industrielles dans le secteur minier. Elle a joué un rôle déterminant dans l'amélioration de la capacité de production et la garantie de la sécurité des opérations minières.
Plus important encore, les treuils de levage miniers font partie des équipements miniers de grande envergure, et leur consommation énergétique représente une part importante de la consommation énergétique totale de la production minière. Comparé au système de contrôle de vitesse par résistance série du rotor du moteur bobiné, le système de contrôle électrique à rétroaction de fréquence variable permet de réaliser d'importantes économies d'électricité, réduisant ainsi les coûts de production et générant des bénéfices économiques pour l'industrie minière.
