3. Hệ thống chuyển đổi tiết kiệm năng lượng cho phản hồi chuyển đổi tần số của tời mỏ
Sau khi cải tạo hệ thống tời mỏ, động cơ của cơ cấu nâng tời mỏ đã được biến đổi tốc độ vô cấp, cải thiện đáng kể hiệu suất điều khiển của cơ cấu nâng và giảm thiểu tác động lớn lên động cơ và các bộ phận cơ khí. Đồng thời, phản hồi năng lượng sẽ tăng cường năng lượng tái tạo của động cơ được đưa trở lại lưới điện, giúp tiết kiệm điện năng đáng kể, giảm nhiệt độ môi trường xung quanh khi vận hành thiết bị tại chỗ và kéo dài tuổi thọ của thiết bị điện. Hệ thống cải tạo tiết kiệm năng lượng này có hai tủ điều khiển, bao gồm bộ biến tần và thiết bị phản hồi năng lượng PLC. Chức năng cụ thể của contactor và các thành phần khác được tóm tắt như sau:
1. Sau khi hệ thống chuyển đổi, chế độ điều khiển phản hồi tần số thay đổi của động cơ có thể được chuyển đổi tự do với chế độ điều khiển tần số điện trở nối tiếp rôto ban đầu và hai chế độ điều khiển được liên kết điện để đảm bảo an toàn cho hoạt động của hệ thống.
2. Sau khi chuyển đổi hệ thống, chế độ vận hành và thói quen ban đầu của tời mỏ sẽ được giữ nguyên, tức là chế độ điều khiển và vận hành của bộ điều khiển cam ban đầu sẽ được giữ nguyên. Điều này sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của người vận hành tời mỏ và đảm bảo việc kiểm tra thiết bị đặc biệt của tời mỏ đạt tiêu chuẩn.
3. Hệ thống điều khiển điện phản hồi tần số thay đổi của cơ cấu nâng có nhiều chức năng bảo vệ như ngắn mạch, quá áp, quá dòng, mất pha, quá tải và quá nhiệt, để tối đa hóa khả năng bảo vệ cơ cấu nâng của tời mỏ.
4. Hệ thống sử dụng bộ biến tần để điều khiển động cơ cơ cấu nâng. Khi động cơ truyền động để hạ tải, động cơ sẽ ở trạng thái phát điện tái tạo. Thiết bị phản hồi năng lượng sẽ phản hồi năng lượng tái tạo của động cơ đang ở trạng thái phát điện về lưới điện, đảm bảo hệ thống biến tần hoạt động bình thường và tiết kiệm điện đáng kể.
4. Gỡ lỗi hệ thống
① Gỡ lỗi chương trình PLC và mạch điều khiển. Sau khi lắp đặt thiết bị hoàn tất, mạch điều khiển được bật và mạch chính được ngắt. Thực hiện gỡ lỗi mạch điều khiển và chương trình PLC để đảm bảo mạch điều khiển và PLC hoạt động logic chính xác, đồng thời đảm bảo tất cả các thành phần hoạt động bình thường.
② Gỡ lỗi bộ biến tần.
Ngắt kết nối động cơ tời mỏ khỏi bộ giảm tốc và sử dụng chế độ điều khiển V/F để vận hành không tải biến tần. Kéo động cơ để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và bình thường, đồng thời điện áp và dòng điện đầu ra của biến tần cũng bình thường.
Ngắt động cơ tời mỏ khỏi bộ giảm tốc, sử dụng phương pháp điều khiển vector tự do PG cho bộ biến tần để thực hiện tự học quay và thu thập các thông số động cơ. Sau đó, sử dụng phương pháp điều khiển vector tự do PG cho chế độ vận hành không tải, kéo động cơ và điều chỉnh các thông số tương ứng để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định. Điện áp và dòng điện đầu ra của bộ biến tần bình thường.
Kết nối động cơ tời với bộ giảm tốc và sử dụng điều khiển vector tự do PG cho biến tần. Chạy biến tần với tải để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định.
③ Gỡ lỗi thiết bị phản hồi năng lượng.
Tiến hành thử nghiệm hạ tải không tải và tải nặng trên tời mỏ, thiết lập chính xác giá trị điện áp tác động phản hồi của thiết bị phản hồi năng lượng và đảm bảo hoạt động bình thường của bộ biến tần và hệ thống phản hồi năng lượng.
④ Gỡ lỗi và vận hành toàn bộ hệ thống.
Toàn bộ hệ thống được kiểm tra tổng thể để đảm bảo tời mỏ được nâng hạ không tải, nâng hạ khi tải nặng, tốc độ của từng bánh răng đạt yêu cầu, chuyển số bình thường, bộ biến tần và thiết bị phản hồi năng lượng hoạt động bình thường. Đồng thời, tiến hành kiểm tra chuyển mạch chuyển đổi tần số và công việc để đảm bảo chuyển mạch bình thường và hoạt động tần số điện bình thường.
4、 Hiệu quả ứng dụng và đánh giá của khách hàng về hệ thống điều khiển điện phản hồi chuyển đổi tần số IPC trong việc tiết kiệm năng lượng cải tạo tời mỏ
Hoạt động thực tế của hệ thống đã chứng minh rằng việc áp dụng hệ thống điều khiển điện tử phản hồi tần số biến thiên IPC trong việc cải tạo tiết kiệm năng lượng tời mỏ không làm thay đổi chế độ vận hành ban đầu của tời mỏ và về cơ bản có thể không còn sử dụng phanh tay ban đầu, giúp đơn giản hóa hoạt động. Hệ thống hoạt động ổn định và đáng tin cậy, với hiệu suất điều chỉnh tốc độ tuyệt vời và mô-men xoắn khởi động lớn và đầu ra mô-men xoắn tần số thấp; Khi cơ cấu hạ xuống, điện năng dư thừa do động cơ tái tạo tạo ra được đưa trở lại lưới điện, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể. Khách hàng rất hài lòng với hiệu quả của hệ thống điều khiển điện tử phản hồi tần số biến thiên IPC trong việc cải tạo tiết kiệm năng lượng tời mỏ. Sau khi đo thực tế, hệ thống điều khiển điện tử phản hồi tần số biến thiên IPC có thể tiết kiệm hơn 28% năng lượng điện so với phương pháp điều chỉnh tốc độ điện trở nối tiếp rô-to động cơ cuộn dây tời mỏ ban đầu.
5、 Kết luận
Việc ứng dụng hệ thống điều khiển điện tử phản hồi biến đổi tần số IPC trong cải tạo tiết kiệm năng lượng tời khai thác mỏ đã nâng cao mức độ tự động hóa của thiết bị tời trong ngành khai thác mỏ và đẩy nhanh quá trình nâng cấp thiết bị công nghiệp trong ngành khai thác mỏ. Nó đóng vai trò rất tích cực trong việc nâng cao năng lực sản xuất của ngành khai thác mỏ và đảm bảo an toàn sản xuất.
Quan trọng hơn, thiết bị tời nâng mỏ thuộc nhóm thiết bị khai thác quy mô lớn, và mức tiêu thụ năng lượng của nó chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ sản lượng khai thác. So với hệ thống điều khiển tốc độ điện trở nối tiếp rotor động cơ dây quấn, hệ thống điều khiển điện phản hồi tần số biến thiên có thể tiết kiệm điện đáng kể, thực sự giảm chi phí sản xuất và mang lại lợi ích kinh tế cho ngành khai thác mỏ.
