3. Sistema de transformação para economia de energia com realimentação de conversão de frequência para guincho de mina
Após a transformação do sistema de guincho de mina, o motor do mecanismo de elevação passou a ter velocidade infinitamente variável, melhorando significativamente o desempenho do controle do mecanismo e reduzindo o impacto sobre o motor e as peças mecânicas. Ao mesmo tempo, o sistema de realimentação de energia potencializa a energia regenerativa do motor, que é então devolvida à rede elétrica, economizando muita energia, reduzindo a temperatura ambiente de operação dos equipamentos no local e prolongando a vida útil dos equipamentos elétricos. O sistema de renovação para economia de energia possui dois painéis de controle, compostos por um conversor de frequência e um dispositivo de realimentação de energia com CLP (Controlador Lógico Programável). As funções específicas do contator e de outros componentes são resumidas a seguir:
1. Após a transformação do sistema, o modo de controle de realimentação de frequência variável do motor pode ser alternado livremente com o modo de controle de frequência de potência original da resistência em série do rotor, e os dois modos de controle são interligados eletricamente para garantir a segurança da operação do sistema.
2. Após a transformação do sistema, o modo de operação e os hábitos originais do guincho de mina serão mantidos, ou seja, o controle de engrenagem e o modo de operação do controlador de came original serão preservados. Dessa forma, não haverá impacto na operação normal do operador do guincho de mina e será garantida a aprovação na inspeção de equipamentos especiais do guincho de mina.
3. O sistema de controle elétrico com realimentação de frequência variável do mecanismo de elevação possui múltiplas funções de proteção, como curto-circuito, sobretensão, sobrecorrente, perda de fase, sobrecarga e sobretemperatura, para maximizar a proteção do mecanismo de elevação do guincho de mina.
4. O sistema adota um conversor de frequência para acionar o motor do mecanismo de elevação. Quando o motor aciona a carga potencial a ser abaixada, ele entra em estado de geração de energia regenerativa. O dispositivo de realimentação de energia devolve a energia regenerada do motor, em estado de geração, para a rede elétrica, garantindo o funcionamento normal do sistema de frequência variável e proporcionando grande economia de energia elétrica.
4. Depuração do sistema
① Depuração de programas de CLP e circuitos de controle. Após a conclusão da instalação do equipamento, o circuito de controle é energizado, mas o circuito principal permanece desligado. Realize a depuração do circuito de controle e do programa do CLP para garantir o controle lógico correto do circuito de controle e do CLP, bem como o funcionamento normal de todos os componentes.
② Depuração do conversor de frequência.
Desconecte o motor do guincho de mina do redutor e utilize o modo de controle V/F para operação sem carga do conversor de frequência. Acione o motor para garantir seu funcionamento estável e normal, e verifique se a tensão e a corrente de saída do conversor de frequência estão dentro da normalidade.
Desconecte o motor do guincho de mina do redutor e utilize um método de controle vetorial livre PG para o conversor de frequência, a fim de realizar o autoaprendizado rotacional e obter os parâmetros do motor. Em seguida, utilize o método de controle vetorial livre PG para operação sem carga, acionando o motor e ajustando os parâmetros correspondentes para garantir a operação estável do motor. A tensão e a corrente de saída do conversor de frequência estão normais.
Conecte o motor do guincho ao redutor e utilize o controle vetorial livre PG para o conversor de frequência. Ligue o conversor de frequência com carga para garantir o funcionamento estável do motor.
③ Depuração do dispositivo de feedback de energia.
Realizar testes de descida sem carga e com carga pesada no guincho de mina, ajustar corretamente o valor da tensão de realimentação do dispositivo de realimentação de energia e garantir o funcionamento normal do conversor de frequência e do sistema de realimentação de energia.
④ A depuração e operação geral do sistema.
Todo o sistema passa por testes abrangentes para garantir que o guincho de mina seja içado e abaixado sem carga, içado e abaixado sob carga pesada, que a velocidade de cada marcha atenda aos requisitos, que as trocas de marcha sejam normais e que o conversor de frequência e o dispositivo de realimentação de energia funcionem normalmente. Além disso, são realizados testes de comutação de conversão de frequência e de funcionamento para garantir a comutação normal e a operação normal da frequência da rede elétrica.
4. Efeito da aplicação e avaliação do cliente do sistema de controle elétrico com realimentação por conversão de frequência IPC na modernização para economia de energia de guinchos de mineração.
O funcionamento real do sistema comprovou que a aplicação do sistema de controle eletrônico de realimentação de frequência variável IPC na modernização de guinchos de mineração para economia de energia não altera o modo de operação original dos guinchos, e o freio de mão original pode ser praticamente dispensado, simplificando a operação. O sistema funciona de forma estável e confiável, com excelente desempenho de regulação de velocidade, alto torque de partida e torque de saída em baixa frequência. Quando o mecanismo é abaixado, o excesso de energia elétrica gerado pela regeneração de energia do motor é injetado na rede, economizando significativamente energia. O cliente está muito satisfeito com a eficácia do sistema de controle eletrônico de realimentação de frequência variável IPC na modernização de guinchos de mineração para economia de energia. Após medições práticas, o sistema de controle eletrônico de realimentação de frequência variável IPC demonstrou uma economia de mais de 28% de energia elétrica em comparação com o método original de regulação de velocidade por resistência em série do rotor do motor do guincho de mineração.
5. Conclusão
A aplicação do sistema de controle eletrônico de realimentação por conversão de frequência IPC na transformação para economia de energia de guinchos de mineração aprimorou o nível de automação dos equipamentos de guincho na indústria de mineração e acelerou a modernização dos equipamentos industriais nesse setor. Desempenhou um papel muito positivo no aumento da capacidade produtiva da indústria de mineração e na garantia da segurança das operações.
Mais importante ainda, o guincho de içamento de minério pertence à categoria de equipamentos de mineração de grande porte, e seu consumo de energia representa uma parcela significativa do consumo total de energia de toda a produção de mineração. Comparado ao sistema de controle de velocidade por resistência em série com rotor de motor bobinado, o sistema de controle elétrico com realimentação de frequência variável pode economizar muito eletricidade, reduzindo de fato os custos de produção e gerando benefícios econômicos para a indústria de mineração.
