3.鉱山ウインチの周波数変換フィードバックのための省エネ変換システム
鉱山ウインチシステムの改造後、鉱山ウインチ昇降機構のモーターは無段変速となり、昇降機構の制御性能が大幅に向上し、モーターや機械部品への大きな衝撃が軽減されました。同時に、エネルギーフィードバックにより、モーターの回生エネルギーを系統にフィードバックすることで、大幅な節電を実現し、現場設備運転時の周囲温度を下げ、電気設備の寿命を延ばします。省エネ改造システムは、周波数変換器とエネルギーフィードバック装置PLCで構成される2つの制御盤を備えています。接触器などのコンポーネントの具体的な機能は、以下のとおりです。
1. システム変換後、モーターの可変周波数フィードバック制御モードは、元のローター直列抵抗電力周波数制御モードと自由に切り替えることができ、2つの制御モードは電気的に連動してシステム動作の安全性を確保します。
2. システム改造後も、鉱山ウインチの元の操作モードと操作習慣、つまり元のカムコントローラのギア制御と操作モードが維持されます。これにより、鉱山ウインチオペレータの正常な操作に影響を与えることなく、鉱山ウインチの特殊設備検査の合格を保証します。
3. リフト機構の可変周波数フィードバック電気制御システムには、短絡、過電圧、過電流、位相損失、過負荷、過熱などの複数の保護機能があり、鉱山ウインチのリフト機構の保護を最大限に高めます。
4. 本システムは、昇降機構モーターの駆動に周波数変換器を採用しています。モーターが下降対象となる潜在負荷を駆動する際、モーターは回生発電状態になります。エネルギーフィードバック装置は、発電状態にあるモーターの回生エネルギーを電力網にフィードバックすることで、可変周波数システムの正常な動作を確保し、大幅な電力節約を実現します。
4. システムのデバッグ
① PLCプログラムおよび制御回路のデバッグ。設備の設置完了後、制御回路に電源を投入し、主回路には電源を投入しない状態で、制御回路およびPLCプログラムのデバッグを実施し、制御回路およびPLCの論理制御が正しく、すべてのコンポーネントが正常に動作することを確認します。
②周波数変換器のデバッグ。
鉱山ウインチモーターを減速機から切り離し、V/F制御モードを使用して周波数変換器を無負荷運転します。モーターをドラッグして、モーターの安定した正常な動作と周波数変換器の出力電圧と電流の正常性を確認します。
鉱山ウインチモーターを減速機から切り離し、周波数変換器にPGフリーベクトル制御方式を適用して回転自己学習を行い、モーターパラメータを取得します。その後、PGフリーベクトル制御方式を用いて無負荷運転を行い、モーターをドラッグしながら対応するパラメータを調整することで、モーターの安定した運転を確保します。周波数変換器の出力電圧と電流は正常です。
ウインチモーターを減速機に接続し、周波数変換器にはPGフリーベクトル制御を使用します。周波数変換器に負荷をかけて運転することで、モーターの安定した動作を確保します。
③エネルギーフィードバック装置のデバッグ。
鉱山ウインチの無負荷および重負荷降下テストを実施し、エネルギーフィードバック装置のフィードバック動作電圧値を正しく設定し、周波数変換器およびエネルギーフィードバックシステムの正常な動作を確保します。
④ システム全体のデバッグと運用。
システム全体は総合試験を実施し、鉱山ウインチが無負荷状態での昇降、重負荷状態での昇降、各ギアの速度が要件を満たしていること、ギアシフトが正常であること、周波数変換器およびエネルギーフィードバック装置が正常に動作していることを確認します。また、作業および周波数変換スイッチング試験を実施し、スイッチングが正常に行われ、電力周波数が正常に動作することを確認します。
4、鉱山ウインチの省エネ改修におけるIPC周波数変換フィードバック電気制御システムの適用効果と顧客評価
システムの実際の運用により、IPC可変周波数フィードバック電気制御システムを鉱山ウインチの省エネ改修に適用しても、鉱山ウインチの元の操作モードは変更されず、元のハンドブレーキは基本的に使用できなくなり、操作が簡素化されることが証明されました。システムは安定して確実に動作し、速度調整性能に優れ、始動トルクと低周波トルク出力が大きく、機構を下げると、モーターの回生発電によって発生した余剰電力が系統にフィードバックされ、大幅に省エネされます。お客様は、鉱山ウインチの省エネ改修におけるIPC可変周波数フィードバック電子制御システムの有効性に非常に満足しています。実際の測定後、IPC可変周波数フィードバック電子制御システムは、元の鉱山ウインチ巻線モーターローター直列抵抗速度調整方法と比較して、28％以上の電気エネルギーを節約できます。
5、結論
IPC周波数変換フィードバック電子制御システムを鉱山ウインチの省エネ変換に適用することで、鉱山ウインチ設備の自動化レベルが向上し、鉱山産業の産業設備の高度化が加速しました。これは、鉱山産業の生産能力の向上と安全生産の確保に非常に積極的な役割を果たしました。
さらに重要なのは、鉱山用巻上ウインチ設備は大型鉱山設備に属し、そのエネルギー消費量は鉱山生産全体の総エネルギー消費量のかなりの部分を占めていることです。巻線式モーターローター直列抵抗速度制御システムと比較して、可変周波数フィードバック電気制御システムは大幅な電力節約が可能で、生産コストを真に削減し、鉱山業界に経済的利益をもたらします。
