Приложение на електронна система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC в минна лебедка 380v/660v
Приложение на електронна система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC в минна лебедка 380v/660v
Приложение на електронна система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC в минна лебедка 380v/660v
  • Приложение на електронна система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC в минна лебедка 380v/660v
  • Приложение на електронна система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC в минна лебедка 380v/660v
  • Приложение на електронна система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC в минна лебедка 380v/660v

Приложение на електронна система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC в минна лебедка 380v/660v

Тази статия описва основно приложението на IPC системата за обратна връзка с променлива честота, използвана в лебедки за кладенци. Тази система използва специален инвертор от серия PH7 за подемна индустрия и оборудване за обратна връзка с енергия от серия PFH за тежки условия на работа и реконструира оригиналния режим на управление на скоростта на ротора, който може да подава регенерираната енергия от подемния двигател обратно към мрежата.


1. Въведение

Подемните работи в мините са важна част от производствения процес. Рудата или въглищата, добивани от различни подземни работни забои, се транспортират с транспортно оборудване през подземни тунели до подземния паркинг и след това се издигат на повърхността с подемни съоръжения. Повдигането и спускането на персонал, както и транспортирането на материали и оборудване, изискват използването на подемни съоръжения. Те са центърът, свързващ подземната производствена система на мината и наземната индустриална площадка, а важната роля на подемните работи в мините е описана с образа на „гърлото на мината“, което е много подходящо. Като най-често използвано оборудване в минните подемни работи, минните подемници или лебедки имат високи изисквания за тяхната надеждност, безопасност и икономичност. Електрическата система за управление с променлива честотна обратна връзка на подемната индустрия на Jianeng Company е успешно използвана при обновяването на лебедката в сребърната мина Changce в окръг Yizhang, Yixin Industrial Co., Ltd. в град Chenzhou. Тази статия ще предостави подробно въведение в нейното приложение.

2、 Изисквания за електрическо предаване за минни лебедки

1. Характеристики на натоварване на минната лебедка

Когато тежък предмет се издигне, двигателят трябва да преодолее различни съпротивления (включително теглото и триенето на предмета), което принадлежи към съпротивителните товари.

Когато тежък предмет се спуска, поради способността му да се спуска според ускорението на гравитацията (потенциална енергия), когато гравитацията на тежкия предмет е по-голяма от съпротивлението на триене на предавателния механизъм, гравитацията (потенциалната енергия) на самия тежък предмет е движещата сила за спускането, а двигателят става приемник на енергия, като по този начин принадлежи към силовия товар.

2. Изисквания към водача на двигателя на минна лебедка

① Висок начален въртящ момент и добри характеристики на регулиране на скоростта;

② Силна способност за претоварване;

③ При ниски честоти може да генерира голям въртящ момент и не може да се плъзга, когато е окачен;

④ При спускане двигателят генерира голямо количество регенеративна енергия и е необходимо да може да се справя разумно с регенеративната енергия на двигателя.

3. Недостатъци на традиционните системи за управление на минни лебедки

① Висока консумация на енергия

Традиционният метод за управление на скоростта на минните лебедки е чрез серийно съпротивление на ротора на намотката на двигателя. Тази система за управление консумира голямо количество мощност на хлъзгане върху резисторите, свързани последователно с ротора (обикновено повече от 30% от общото потребление на енергия), което води до значителна загуба на електрическа енергия. Както от гледна точка на пестене на енергия, така и от икономическа гледна точка, това не е препоръчително.

② Слабо регулиране на скоростта

Методът за регулиране на скоростта чрез серийно съпротивление на ротора принадлежи към градуираното регулиране на скоростта, като намаляването на скоростта се постига чрез консумацията на енергия от външното съпротивление на ротора. Най-важното е, че колкото по-ниска е скоростта, толкова по-меки са механичните характеристики на двигателя и толкова по-малък е изходният въртящ момент. Освен това, градуираното регулиране на скоростта има значително въздействие върху двигателите и механичното оборудване, което води до нестабилна работа на оборудването, прекъснато регулиране на скоростта, лесно дерайлиране и висок процент на повреди. При 24-часов непрекъснат производствен режим на въглищни мини има значителни икономически загуби.

③ Ниска надеждност на системата

Честото отваряне и затваряне на контактори (контакторите често се отварят и затварят при условия на висок ток) често води до синтероване на контактите на контактора и изгаряне на бобините.

Неадекватните защитни мерки могат лесно да доведат до изгаряне на двигателя.

Спирачката C е подложена на значителен удар, а спирачните накладки са силно износени, което лесно затруднява спирачката да се държи плътно и изисква честа поддръжка и подмяна.

④ Високи разходи за поддръжка

Контакторите, четките на ротора на двигателя и плъзгащите пръстени често изискват поддръжка и подмяна, което е скъпо.

Редукторът и спирачката са силно засегнати и често изискват поддръжка.

Характеристиките на метода за регулиране на скоростта на последователно съпротивление на ротора C в крайна сметка водят до ограничена ефективност на производството (чести повреди при спиране и поддръжка), голямо натоварване по поддръжката и увеличени разходи за употреба и поддръжка.

4. Предимства на електрическата система за управление с обратна връзка за честотно преобразуване за минна лебедка

① Честотният преобразувател има добри показатели за регулиране на скоростта, голям начален въртящ момент, твърди механични характеристики и точно позициониране.

② Честотният преобразувател работи плавно, с минимално въздействие върху редуктора и спирачката, което намалява поддръжката на оборудването и удължава експлоатационния живот на телфера.

③ След използване на честотния преобразувател, вече няма нужда от контактори, а двигателят с намотка може да бъде сменен с двигател с клетка на къси ротори, без да е необходима поддръжка на четките и контактните пръстени.

④ Честотният преобразувател има висока работна ефективност и разполага с функции за пълна защита, мониторинг и самодиагностика на двигателя и системата. В комбинация с PLC управление, той може значително да подобри надеждността на електрическата система за управление на минната лебедка.

⑤ Функцията за обратна връзка по енергия може да върне регенеративната енергия на двигателя обратно към електрическата мрежа, като по този начин значително спестява електроенергия.

3. Приложение на електронна система за управление с обратна връзка и честотно преобразуване IPC при енергоспестяващо обновяване на минни лебедки (380V)

Според характеристиките на натоварване и изискванията за управление на оборудването на минната лебедка, основната конфигурация на електрическата система за управление с променлива честотна обратна връзка е следната:

 

проект

параметър

Забележки

Системен честотен преобразувател

PH7-04-075NDC

75KW/165A/380V

1 единица

Устройство за обратна връзка по отношение на енергийната система

PFH55-4

Номинален ток: 55A, пиков ток: 80A

1 единица

Системен PLC

Сименс S7-200

CPU224/AC/DC/Реле

6ES7 214-1BD23-0XB8


Description

3. Енергоспестяваща система за преобразуване за обратна връзка за честотно преобразуване на минна лебедка

След трансформацията на системата на минната лебедка, двигателят на повдигащия механизъм на минната лебедка е с безкрайно променлива скорост, което значително подобрява производителността на управление на повдигащия механизъм и намалява огромното въздействие върху двигателя и механичните части. В същото време, енергийната обратна връзка ще подобри регенеративната енергия на двигателя, която ще се подава обратно към мрежата, значително спестявайки електроенергия, намалявайки околната температура на оборудването на място и удължавайки експлоатационния живот на електрическото оборудване. Енергоспестяващата система за обновяване има два контролни шкафа, състоящи се от честотен преобразувател и PLC устройство за енергийна обратна връзка. Специфичните функции на контактора и другите компоненти са обобщени, както следва:

1. След трансформацията на системата, режимът на управление с променлива честотна обратна връзка на двигателя може свободно да се превключва с оригиналния режим на управление на мощностната честота на серийното съпротивление на ротора, като двата режима на управление са електрически блокирани, за да се гарантира безопасността на работата на системата.

2. След трансформацията на системата, оригиналният режим на работа и навиците на минната лебедка ще бъдат запазени, т.е. управлението на предавката и режимът на работа на оригиналния контролер на гърбицата ще бъдат запазени. По този начин няма да се повлияе на нормалната работа на оператора на минната лебедка и ще се гарантира, че проверката на специалното оборудване на минната лебедка е квалифицирана.

3. Електрическата система за управление с променлива честотна обратна връзка на повдигащия механизъм има множество защитни функции, като късо съединение, пренапрежение, свръхток, загуба на фаза, претоварване и прегряване, за да се увеличи максимално защитата на повдигащия механизъм на минната лебедка.

4. Системата използва честотен преобразувател за задвижване на двигателя на повдигащия механизъм. Когато двигателят задвижва потенциалния товар, който ще бъде спуснат, той ще бъде в състояние на генериране на регенеративна енергия. Устройството за обратна връзка ще подава регенерираната енергия на двигателя в състояние на генериране обратно към електрическата мрежа, осигурявайки нормалната работа на системата с променлива честота и значително спестявайки електроенергия.


4. Отстраняване на грешки в системата

① Отстраняване на грешки в PLC програми и управляващи вериги. След завършване на инсталирането на оборудването, управляващата верига се включва, а главната верига не се включва. Извършете отстраняване на грешки в управляващата верига и PLC програмата, за да осигурите правилно логическо управление на управляващата верига и PLC, както и нормална работа на всички компоненти.

② Отстраняване на грешки в честотния преобразувател.

Изключете двигателя на минната лебедка от редуктора и използвайте режим на V/F управление за работа на празен ход на честотния преобразувател. Плъзнете двигателя, за да осигурите стабилна и нормална работа на двигателя, а изходното напрежение и ток на честотния преобразувател са нормални.

Разкачете двигателя на минната лебедка от редуктора и използвайте метод за свободно векторно управление PG за честотния преобразувател, за да извършите ротационно самообучение и да получите параметрите на двигателя. След това методът за свободно векторно управление PG се използва за работа на празен ход, като двигателят се движи и съответните параметри се регулират, за да се осигури стабилна работа на двигателя. Изходното напрежение и ток на честотния преобразувател са нормални.

Свържете двигателя на лебедката към редуктора и използвайте PG свободно векторно управление за честотния преобразувател. Пуснете честотния преобразувател с товар, за да осигурите стабилна работа на двигателя.

③ Отстраняване на грешки в устройството за обратна връзка с енергия.

Проведете тестове за спускане на лебедката без товар и с голям товар, задайте правилно стойността на напрежението за обратна връзка на устройството за обратна връзка и осигурете нормалната работа на честотния преобразувател и системата за обратна връзка.

④ Цялостното отстраняване на грешки и работа на системата.

Цялата система преминава през цялостни тестове, за да се гарантира, че минната лебедка се повдига и спуска без товар, повдига и спуска под голям товар, скоростта на всяка предавка отговаря на изискванията, превключването на предавките е нормално и честотният преобразувател и устройството за обратна връзка с енергията работят нормално. Провеждат се и тестове за работа и превключване на честотното преобразуване, за да се гарантира нормално превключване и нормална работа с мрежова честота.

4. Ефектът от приложението и оценката на клиента на електрическата система за управление с обратна връзка и честотно преобразуване IPC при енергоспестяващо обновяване на минни лебедки

Реалната работа на системата доказа, че прилагането на електрическа система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC при енергоспестяващо обновяване на минни лебедки не променя оригиналния режим на работа на минните лебедки и оригиналната ръчна спирачка може да не се използва, което опростява работата. Системата работи стабилно и надеждно, с отлични характеристики на регулиране на скоростта и голям начален въртящ момент и нискочестотен изходен въртящ момент; Когато механизмът е спуснат, излишната електроенергия, генерирана от регенеративното генериране на енергия от двигателя, се подава обратно към мрежата, което значително спестява енергия. Клиентът е много доволен от ефективността на електронната система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC при енергоспестяващо обновяване на минни лебедки. След действителни измервания, електронната система за управление с променлива честота и обратна връзка IPC може да спести повече от 28% електрическа енергия в сравнение с оригиналния метод за регулиране на скоростта на намотката на ротора на двигателя на минна лебедка чрез серийно съпротивление.

5. Заключение

Прилагането на електронна система за управление с обратна връзка и честотно преобразуване IPC при енергоспестяваща трансформация на минни лебедки подобри нивото на автоматизация на оборудването за лебедки в минната промишленост и ускори модернизацията на промишленото оборудване в минната индустрия. Това изигра много положителна роля за подобряване на производствения капацитет на минната индустрия и осигуряване на безопасността на производството.

По-важното е, че минните подемни лебедки принадлежат към едромащабното минно оборудване и консумацията им на енергия представлява значителна част от общото потребление на енергия за цялото минно производство. В сравнение със системата за управление на скоростта на ротора с навиващ се двигател с последователно съпротивление, електрическата система за управление с променлива честотна обратна връзка може значително да спести електроенергия, като реално намали производствените разходи и генерира икономически ползи за минната индустрия.