Perusahaan batubara merupakan konsumen listrik yang besar. Bagi perusahaan produksi tambang batubara, proporsi konsumsi listriknya cukup besar. Menurut survei, konsumsi listrik untuk kipas angin, pompa air, kompresor, derek pengangkat, dan peralatan pompa gas menyumbang lebih dari 40% dari total konsumsi listrik produksi tambang batubara. Pengembangan teknologi pengaturan frekuensi variabel dapat secara efektif mengatasi proses kontrol tunggal, sementara waktu nyata (real-time) masih kurang, tingkat otomatisasi rendah, dan masalah lainnya.
Penerapan teknologi hemat energi konverter frekuensi pada industri pertambangan batubara
I. Prinsip dan peran hemat energi dari teknologi kontrol frekuensi
1, prinsip teknologi kontrol frekuensi
Pengaturan kecepatan konverter frekuensi AC merupakan teknologi baru yang dikembangkan dalam beberapa dekade terakhir. Teknologi ini memiliki kinerja pengaturan kecepatan yang sangat baik, efek penghematan daya yang luar biasa, dan penerapan yang luas di berbagai bidang ekonomi nasional. Teknologi ini diakui sebagai metode pengaturan kecepatan yang menjanjikan. Teknologi pengaturan kecepatan konverter frekuensi AC merupakan aplikasi komprehensif dari teknologi mikrokomputer, teknologi elektronika daya, dan teknologi transmisi motor. Prinsip dasarnya adalah tegangan AC frekuensi kerja diubah menjadi tegangan DC melalui jembatan penyearah di bawah pengaruh interupsi perangkat semikonduktor daya. Kemudian, tegangan AC yang dapat diatur frekuensinya diubah dari inverter menjadi tegangan AC yang dapat diatur tegangannya sebagai daya penggerak motor AC. Hal ini memungkinkan motor listrik untuk memperoleh tegangan dan arus yang diperlukan untuk pengaturan kecepatan stepless. Hal ini merupakan salah satu metode pengaturan kecepatan yang efisien tanpa kehilangan perpindahan tambahan.
Ini dapat digunakan sebagai metode pengaturan kecepatan efisiensi tinggi tanpa kehilangan perpindahan tambahan, pada saat yang sama, sehingga motor listrik memperoleh tegangan dan arus yang diperlukan untuk pengaturan kecepatan tanpa langkah.
2, peran hemat energi dari teknologi kontrol frekuensi
Dengan pesatnya perkembangan teknologi elektronik, teknologi komputer, teknologi kontrol otomatis, dan teknologi keluaran daya tinggi, teknologi pengaturan kecepatan konverter frekuensi motor AC telah membuat kemajuan terobosan, menjadi sarana utama penghematan energi dan perbaikan lingkungan, serta mendorong kemajuan teknologi, telah menjadi tren perkembangan yang tak terelakkan.
Aplikasi spesifik teknologi kontrol frekuensi variabel dalam produksi pertambangan batubara menggunakan konveyor sabuk sebagai contoh
1. Masalah penghematan energi produksi tambang batu bara pada konveyor sabuk
Konveyor sabuk banyak digunakan sebagai peralatan utama transportasi tambang batu bara. Seiring dengan perkembangan produktivitas tinggi dan permukaan kerja yang efisien di tambang batu bara, konveyor sabuk jarak jauh, bervolume besar, dan berkecepatan tinggi semakin banyak dirancang, diproduksi, dan dioperasikan. Penggunaan mesin-mesin besar ini menyebabkan konveyor menanggung beban impak yang besar, sehingga output motor penggerak tidak merata, yang menyebabkan kelebihan beban motor dan masalah lainnya semakin parah.
Oleh karena itu, persyaratan berikut untuk memulai dan mengoperasikan konveyor sabuk: jika motor kelebihan beban langsung saat memulai, catu daya diperlukan untuk menyediakan arus 6-7 kali lebih banyak daripada operasi normal, sehingga motor akan menjadi terlalu panas karena arus yang berlebihan dan waktu start-up yang terlalu lama; Jaringan listrik akan memengaruhi pengoperasian peralatan lain karena pengurangan tegangan yang berlebihan karena arus yang besar; Oleh karena itu, jenis sistem penggerak baru dapat mengurangi arus saat motor mulai. Saat ini, konveyor sabuk besar memerlukan sistem penggerak untuk menyediakan torsi awal yang dapat disesuaikan, halus, dan tidak berdampak untuk mengurangi dampak, dengan demikian meningkatkan kondisi gaya seluruh mesin, memperpanjang umur seluruh mesin, meningkatkan keandalan peralatan, yaitu untuk mencapai soft start. Konveyor sabuk jarak jauh, jika start terlalu cepat, perangkat pengencang tidak akan mengencang, sehingga roller transmisi tergelincir, mengakibatkan kebakaran pemanas; Untuk konveyor sabuk kemiringan besar, jika akselerasi start terlalu cepat, akan menyebabkan material tergelincir atau fenomena rolling; Ini membutuhkan akselerasi start-up yang terkendali untuk mencapai start-up yang mulus. Untuk memudahkan pemeliharaan konveyor sabuk, kami berharap dapat mencapai operasi sabuk uji kecepatan rendah.
Singkatnya, sistem penggerak harus mampu beradaptasi dengan kondisi start, operasi, dan parkir, agar konveyor sabuk dapat memulai dan berhenti dengan lancar, beroperasi secara efisien, seimbang, dan bekerja dengan aman. Namun, saat ini, sebagian besar tambang batu bara di Tiongkok menggunakan kopler hidrolik untuk mencapai soft start mesin sabuk, dengan menyesuaikan efisiensi mekanis kopler hidrolik ke nol saat start-up, sehingga motor dapat menyala tanpa beban.
2, teknologi kontrol frekuensi dalam aplikasi konveyor sabuk
Sistem kendali otomatis kendali frekuensi pada konveyor sabuk terdiri dari pengendali terprogram PLC, pengubah frekuensi, penukar arus, pemancar arus, skala sabuk nuklir, sensor kecepatan sabuk dan sensor kecepatan motor, dsb., yang dapat diringkas menjadi tiga bagian yakni unit deteksi, unit kendali dan unit eksekusi.
Unit deteksi: Sensor arus dan pemancar menerima sinyal arus motor. Sinyal kecepatan sabuk yang diterima oleh sensor kecepatan sabuk diubah menjadi sinyal tegangan. Sinyal kecepatan yang diterima oleh sensor kecepatan motor diubah menjadi sinyal tegangan. Skala sabuk inti menerima sinyal aliran. Setiap sinyal diumpankan ke modul inti.
Unit kontrol: Setelah PLC menerima sinyal deteksi, setelah keputusan dibuat, konveyor sabuk akan memulai proses, menyeimbangkan daya, dan menyesuaikan kecepatan secara hemat energi. Pada saat yang sama, unit kontrol utama juga memiliki fungsi pemutusan sabuk, penumpukan batu bara, pemutusan sabuk, asap, slip, suhu, dan fungsi perlindungan kesalahan lainnya.
Unit eksekusi: konverter frekuensi menerima sinyal kontrol frekuensi dari PLC, dan tegangan ditambahkan ke motor berdasarkan frekuensi keluaran sinyal yang sesuai. Penyesuaian kecepatan motor dilakukan untuk menyelesaikan berbagai fungsi konveyor sabuk. Setelah konversi teknologi frekuensi, mesin sabuk sepenuhnya mewujudkan mode operasi soft start dan soft stop konveyor sabuk, sehingga kinerja mesin sabuk lebih stabil.
Setelah konversi, sistem dapat secara otomatis menyesuaikan frekuensi keluaran dan torsi keluaran sesuai dengan perubahan beban, mengubah pola operasi kecepatan konstan frekuensi motor sebelumnya, sangat menghemat konsumsi energi daya.
III. Kesimpulan
Singkatnya, penerapan konverter frekuensi di tambang batu bara telah mencapai hasil yang baik, dengan pengembangan perangkat elektronika daya baru dan peningkatan kinerja yang berkelanjutan, penerapan teknologi kontrol kecepatan konverter frekuensi dalam produksi tambang batu bara akan memainkan peran yang lebih besar dan mencapai manfaat ekonomi yang lebih signifikan.