Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de frecvență variabilă IPC în troliul de mină 380V/660V
Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de frecvență variabilă IPC în troliul de mină 380V/660V
Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de frecvență variabilă IPC în troliul de mină 380V/660V
  • Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de frecvență variabilă IPC în troliul de mină 380V/660V
  • Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de frecvență variabilă IPC în troliul de mină 380V/660V
  • Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de frecvență variabilă IPC în troliul de mină 380V/660V

Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de frecvență variabilă IPC în troliul de mină 380V/660V

Această lucrare descrie în principal aplicarea sistemului de feedback energetic cu frecvență variabilă IPC, utilizat în troliile de sondă. Acest sistem adoptă invertorul special din seria PH7 pentru industria de ridicare și echipamentele de feedback energetic pentru sarcini grele din seria PFH și reconstituie modul original de control al vitezei rezistenței seriei rotorului, care poate transmite energia regenerată a motorului de ridicare înapoi în rețea.


1. Introducere

Ridicarea în mină este o parte importantă a procesului de producție minieră. Minereul sau cărbunele extras din diverse fronturi de lucru în subteran este transportat cu echipamente de transport prin tuneluri subterane până la parcarea subterană, apoi ridicat la suprafață cu ajutorul echipamentelor de ridicare. Ridicarea și coborârea personalului, precum și transportul materialelor și echipamentelor, necesită utilizarea echipamentelor de ridicare. Acesta este nodul care leagă sistemul de producție subteran al minei de piața industrială de la sol, iar rolul important al ridicării în mină este descris prin imaginea „gâtului minei”, care este foarte potrivită. Fiind cel mai frecvent utilizat echipament în ridicarea în mină, palanele sau troliile de mină au cerințe ridicate pentru fiabilitate, siguranță și economie. Sistemul de control electric cu feedback de frecvență variabilă al industriei de ridicare a companiei Jianeng a fost utilizat cu succes în renovarea troliului din Mina de Argint Changce din comitatul Yizhang, Yixin Industrial Co., Ltd. din orașul Chenzhou. Acest articol va oferi o introducere detaliată în aplicarea sa.

2. Cerințe de transmisie electrică pentru trolii de mină

1. Caracteristicile de sarcină ale troliului de mină

Când un obiect greu se ridică, motorul trebuie să depășească diverse rezistențe (inclusiv greutatea și frecarea obiectului), care aparțin sarcinilor de rezistență.

Când un obiect greu este coborât, datorită capacității sale de a coborî în funcție de accelerația gravitațională (energia potențială), când gravitația obiectului greu este mai mare decât rezistența la frecare a mecanismului de transmisie, însăși gravitația (energia potențială) obiectului greu este forța motrice pentru coborâre, iar motorul devine receptorul de energie, aparținând astfel sarcinii electrice.

2. Cerințe pentru șoferul motorului de troliu pentru mină

① Cuplu de pornire ridicat și caracteristici bune de reglare a vitezei;

② Capacitate mare de supraîncărcare;

③ La frecvențe joase, poate genera un cuplu mare și nu poate aluneca atunci când este suspendat;

④ La coborâre, motorul generează o cantitate mare de energie regenerativă și este necesar să poată gestiona energia regenerativă a motorului în mod rezonabil.

3. Dezavantajele sistemelor tradiționale de control pentru trolii de mină

① Consum ridicat de energie

Metoda tradițională de control al vitezei pentru troliile de mină este controlul vitezei cu rezistență în serie a rotorului motorului de înfășurare. Acest sistem de control consumă o cantitate mare de putere de alunecare pe rezistențele conectate în serie cu rotorul (reprezentând de obicei mai mult de 30% din consumul total de energie), rezultând o risipă semnificativă de energie electrică. Atât din punct de vedere al economisirii energiei, cât și din punct de vedere economic, acest lucru nu este recomandabil.

② Performanță slabă de reglare a vitezei

Metoda de reglare a vitezei cu rezistență serie a rotorului aparține reglării gradate a vitezei, iar scăderea vitezei se realizează prin consumul de energie al rezistenței externe a rotorului. Cel mai important lucru este că, cu cât viteza este mai mică, cu atât caracteristicile mecanice ale motorului sunt mai moi și cu atât cuplul de ieșire este mai mic. Mai mult, reglarea gradată a vitezei are un impact semnificativ asupra motoarelor și echipamentelor mecanice, rezultând o funcționare instabilă a echipamentelor, o reglare discontinuă a vitezei, deraiere ușoară și o rată ridicată de defecțiune. În cazul modului de producție continuă de 24 de ore din 24 în minele de cărbune, există pierderi economice semnificative.

③ Fiabilitate slabă a sistemului

Deschiderea și închiderea frecventă a contactoarelor (contactoarele se deschid și se închid frecvent în condiții de curent mare) provoacă adesea sinterizarea contactelor contactoarelor și arderea bobinelor.

Măsurile de protecție inadecvate pot duce cu ușurință la arderea motorului.

Frâna C este supusă unui impact semnificativ, iar plăcuțele de frână sunt uzate grav, ceea ce face ca frâna să nu se fixeze strâns și necesită întreținere și înlocuire frecventă.

④ Costuri ridicate de întreținere

Contactoarele, periile rotorului motorului bobinat și inelele colectoare necesită adesea întreținere și înlocuire, ceea ce este costisitor.

Reductorul și frâna sunt puternic afectate și necesită adesea întreținere.

Caracteristicile metodei de reglare a vitezei prin rezistență în seria C a rotorului duc în cele din urmă la o eficiență limitată a producției (defecțiuni frecvente în stările de oprire și întreținere), o sarcină mare de lucru pentru întreținere și costuri crescute de utilizare și întreținere.

4. Avantajele sistemului de control electric cu feedback de conversie a frecvenței pentru troliul de mină

① Convertorul de frecvență are performanțe bune de reglare a vitezei, cuplu de pornire mare, caracteristici mecanice rigide și poziționare precisă.

② Convertorul de frecvență funcționează fără probleme, cu un impact minim asupra reductorului și frânei, reducând întreținerea echipamentului și prelungind durata de viață a palanului.

③ După utilizarea convertorului de frecvență, nu mai este nevoie să se utilizeze contactoare, iar motorul bobinat poate fi, de asemenea, transformat într-un motor cu colivie fără a fi nevoie de întreținerea periilor și a inelelor colectoare.

④ Convertorul de frecvență are o eficiență de funcționare ridicată și dispune de funcții complete de protecție, monitorizare și autodiagnosticare pentru motor și sistem. În combinație cu controlul PLC, poate îmbunătăți considerabil fiabilitatea sistemului de control electric al troliului de mină.

⑤ Funcția de feedback energetic poate transmite energia regenerativă a motorului către rețeaua electrică, economisind considerabil energie electrică.

3. Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback de conversie a frecvenței IPC în renovarea cu economie de energie a troliilor de mină (380V)

Conform caracteristicilor de sarcină și cerințelor de control ale echipamentului de troliu pentru mină, configurația principală a sistemului de control electric cu feedback de frecvență variabilă este următoarea:

 

proiect

parametru

Observații

Convertor de frecvență al sistemului

PH7-04-075NDC

75KW/165A/380V

1 unitate

Dispozitiv de feedback energetic al sistemului

PFH55-4

Curent nominal: 55A, curent de vârf: 80A

1 unitate

PLC de sistem

Siemens S7-200

CPU224/AC/DC/Releu

6ES7 214-1BD23-0XB8


Description

3. Sistem de transformare a energiei pentru feedback-ul de conversie a frecvenței troliului minei

După transformarea sistemului de troliu al minei, motorul mecanismului de ridicare a troliului a avut o viteză infinit variabilă, îmbunătățind considerabil performanța de control a mecanismului de ridicare și reducând impactul uriaș asupra motorului și pieselor mecanice. În același timp, feedback-ul energetic va spori energia regenerativă a motorului care va fi reintrodusă în rețea, economisind considerabil energie electrică, reducând temperatura ambiantă a echipamentelor de la fața locului și prelungind durata de viață a echipamentelor electrice. Sistemul de renovare de economisire a energiei are două dulapuri de comandă, constând dintr-un convertor de frecvență și un dispozitiv de feedback energetic PLC. Funcțiile specifice ale contactorului și ale altor componente sunt rezumate după cum urmează:

1. După transformarea sistemului, modul de control al motorului cu feedback de frecvență variabilă poate fi comutat liber cu modul original de control al frecvenței de putere cu rezistență serie rotorului, iar cele două moduri de control sunt interblocate electric pentru a asigura siguranța funcționării sistemului.

2. După transformarea sistemului, modul de funcționare și obiceiurile originale ale troliului de mină vor fi păstrate, adică se vor păstra controlul angrenajului și modul de funcționare al controlerului cu came original. În acest fel, nu se va afecta funcționarea normală a operatorului troliului de mină și se va asigura că inspecția echipamentului special al troliului de mină este calificată.

3. Sistemul de control electric cu feedback de frecvență variabilă al mecanismului de ridicare are multiple funcții de protecție, cum ar fi scurtcircuit, supratensiune, supracurent, pierdere de fază, suprasarcină și supratemperatura, pentru a maximiza protecția mecanismului de ridicare al troliului de mină.

4. Sistemul adoptă un convertor de frecvență pentru a acționa motorul mecanismului de ridicare. Atunci când motorul acționează sarcina potențială care trebuie coborâtă, motorul va intra într-o stare de generare regenerativă de energie. Dispozitivul de feedback energetic va transmite energia regenerată a motorului în starea de generare către rețeaua electrică, asigurând funcționarea normală a sistemului cu frecvență variabilă și economisind considerabil energie electrică.


4. Depanarea sistemului

① Depanarea programelor PLC și a circuitelor de control. După finalizarea instalării echipamentului, circuitul de control este pornit, iar circuitul principal nu este pornit. Efectuați depanarea circuitului de control și a programului PLC pentru a asigura controlul logic corect al circuitului de control și al PLC-ului și funcționarea normală a tuturor componentelor.

② Depanarea convertorului de frecvență.

Deconectați motorul troliului de mină de la reductor și utilizați modul de control V/F pentru funcționarea în gol a convertorului de frecvență. Trageți motorul pentru a asigura o funcționare stabilă și normală a acestuia, iar tensiunea și curentul de ieșire ale convertorului de frecvență sunt normale.

Deconectați motorul troliului de mină de la reductor și utilizați o metodă de control vectorial liber PG pentru ca convertorul de frecvență să efectueze autoînvățarea rotativă și să obțină parametrii motorului. Apoi, se utilizează metoda de control vectorial liber PG pentru funcționarea fără sarcină, trăgând motorul și ajustând parametrii corespunzători pentru a asigura o funcționare stabilă a motorului. Tensiunea și curentul de ieșire ale convertorului de frecvență sunt normale.

Conectați motorul troliului la reductor și utilizați controlul vectorial liber PG pentru convertorul de frecvență. Porniți convertorul de frecvență cu sarcină pentru a asigura o funcționare stabilă a motorului.

③ Depanarea dispozitivului de feedback energetic.

Efectuați teste de coborâre în gol și în sarcină mare pe troliul minei, setați corect valoarea tensiunii de acțiune a feedback-ului dispozitivului de feedback energetic și asigurați funcționarea normală a convertorului de frecvență și a sistemului de feedback energetic.

④ Depanarea și funcționarea generală a sistemului.

Întregul sistem este supus unor teste generale pentru a se asigura că troliul de mină este ridicat și coborât fără sarcină, ridicat și coborât sub sarcină mare, că viteza fiecărei trepte de viteză îndeplinește cerințele, că schimbările de viteze sunt normale, iar convertorul de frecvență și dispozitivul de feedback energetic funcționează normal. Se efectuează teste de comutare a conversiei de frecvență și a lucrărilor pentru a asigura o comutare normală și o funcționare normală a frecvenței de alimentare.

4. Efectul aplicației și evaluarea de către clienți a sistemului de control electric cu feedback de conversie a frecvenței IPC în renovarea energetică a troliilor de mină

Funcționarea efectivă a sistemului a dovedit că aplicarea sistemului de control electric cu feedback de frecvență variabilă IPC în renovarea economică a troliilor de mină nu modifică modul de funcționare original al troliilor de mină, iar frâna de mână originală practic nu mai poate fi utilizată, simplificând operarea. Sistemul funcționează stabil și fiabil, cu performanțe excelente de reglare a vitezei și un cuplu de pornire mare și un cuplu de ieșire de joasă frecvență; Când mecanismul este coborât, excesul de energie electrică generat de generarea de energie regenerativă a motorului este returnat în rețea, economisind considerabil energie. Clientul este foarte mulțumit de eficacitatea sistemului de control electronic cu feedback de frecvență variabilă IPC în renovarea economică a troliilor de mină. După măsurătorile efective, sistemul de control electronic cu feedback de frecvență variabilă IPC poate economisi peste 28% din energia electrică în comparație cu metoda originală de reglare a vitezei cu rezistență în serie a rotorului motorului de înfășurare al troliului de mină.

5. Concluzie

Aplicarea sistemului electronic de control cu ​​feedback și conversie de frecvență IPC în transformarea economică a troliilor miniere a îmbunătățit nivelul de automatizare al echipamentelor de troliu din industria minieră și a accelerat modernizarea echipamentelor industriale din industria minieră. Aceasta a jucat un rol foarte pozitiv în îmbunătățirea capacității de producție a industriei miniere și asigurarea siguranței producției acesteia.

Mai important, echipamentul de troliu pentru ridicarea minei aparține echipamentelor miniere la scară largă, iar consumul său de energie reprezintă o proporție semnificativă din consumul total de energie al întregii producții miniere. Comparativ cu sistemul de control al vitezei cu rezistență în serie cu rotor cu motor bobinat, sistemul de control electric cu feedback de frecvență variabilă poate economisi considerabil energie electrică, reducând cu adevărat costurile de producție și generând beneficii economice pentru industria minieră.