A szénbányászati vállalatok nagy energiafogyasztók, a szénbányászati termelő vállalatok esetében az áramfogyasztás aránya meglehetősen nagy, a felmérés szerint a ventilátorok, vízszivattyúk, kompresszorok, emelőcsörlők, gázszivattyúzó berendezések áramfogyasztása a teljes szénbányászati termelés áramfogyasztásának több mint 40%-át teszi ki. A változó frekvenciájú szabályozási technológia fejlesztése hatékonyan megoldhatja az egységes vezérlési folyamatot, miközben a valós idő gyenge, az automatizálás mértéke alacsony és egyéb problémák merülnek fel.
Frekvenciaváltós energiatakarékos technológia alkalmazása a szénbányászatban
I. A frekvenciaszabályozási technológia alapelve és energiatakarékos szerepe
1. a frekvenciaszabályozási technológia elve
Az AC frekvenciaváltós fordulatszám-szabályozás egy új technológia, amelyet az elmúlt évtizedekben fejlesztettek ki, kiváló fordulatszám-szabályozási teljesítményével, figyelemre méltó energiatakarékosságával és széles körű alkalmazhatóságával a nemzetgazdaság különböző területein, és ígéretes fordulatszám-szabályozási módszerként ismert. Az AC frekvenciaváltós fordulatszám-szabályozási technológia a mikroszámítógépes technológia, az erősáramú elektronikai technológia és a motorátviteli technológia átfogó alkalmazása. Az alapelv az, hogy a teljesítmény-félvezető eszközök megszakító hatása alatt a munkafrekvenciás AC feszültséget egyenirányító híd segítségével DC feszültséggé alakítják, majd az inverterből a frekvencia, feszültség állítható AC feszültséggé alakítják, mint a AC motor meghajtóteljesítményét, így a villanymotor megkapja a fokozatmentes fordulatszám-szabályozáshoz szükséges feszültséget és áramot, ami a fordulatszám-szabályozás egyik hatékony módja további elmozdulási veszteség nélkül.
Ez nagy hatékonyságú sebességszabályozási módszerként használható további elmozdulási veszteség nélkül, ugyanakkor a villanymotor megkapja a fokozatmentes sebességszabályozáshoz szükséges feszültséget és áramot.
2. A frekvenciaszabályozó technológia energiatakarékos szerepe
Az elektronikus technológia, a számítástechnika, az automatikus vezérléstechnika és a nagy teljesítményű technológia gyors fejlődésével az AC motor frekvenciaváltójának fordulatszám-szabályozási technológiája áttörést ért el, az energiamegtakarítás és a környezet javításának, valamint a technológiai fejlődés előmozdításának egyik fő eszközévé vált, elkerülhetetlen fejlődési trenddé vált.
A változtatható frekvenciájú szabályozási technológia konkrét alkalmazásai a szénbányászatban, szállítószalagok példáján keresztül
1, szalagos szállítószalag a szénbányák energiatakarékossági problémájában
A szalagos szállítószalagokat széles körben használják a szénbányák szállításának fő berendezéseként. A szénbányák magas termelékenységének és hatékony munkafelületének fejlődésével egyre több nagy távolságú, nagy térfogatú, nagy sebességű szalagos szállítószalagot terveznek, gyártanak és helyeznek üzembe. Ezeknek a nagy gépeknek a használata miatt a szállítószalag nagy ütésterheléssel bír, a motor teljesítménye egyenetlen, ami a motor túlterheléséhez és egyéb problémákhoz vezet.
Ezért a szállítószalag indítására és működtetésére a következő követelmények vonatkoznak: ha a motor indításkor közvetlenül túlterhelődik, a tápegységnek 6-7-szer nagyobb áramot kell biztosítania, mint a normál üzemben, így a motor túlmelegszik a túlzott áram és a túl hosszú indítási idő miatt; A hálózati áram a nagy áram miatti túlzott feszültségcsökkenés miatt befolyásolja más berendezések működését; Ezért az új típusú hajtásrendszer csökkentheti az áramot a motor indításakor. Jelenleg a nagyméretű szállítószalagokhoz olyan hajtásrendszerre van szükség, amely állítható, sima, ütésmentes indítónyomatékot biztosít az ütés csökkentése érdekében, ezáltal javítva a teljes gép erőviszonyait, meghosszabbítva a teljes gép élettartamát, javítva a berendezés megbízhatóságát, azaz lágyindítást érve el. Nagy távolságú szállítószalagoknál, ha az indítás túl gyors, a feszítőszerkezet nem húzódik meg, így a hajtógörgő megcsúszik, ami hevítőtűzhöz vezet; Nagy dőlésszögű szállítószalagoknál, ha az indítási gyorsulás túl gyors, az anyag csúszását vagy gördülését okozza; Ehhez szabályozható indítási gyorsulásra van szükség a sima indítás eléréséhez. A szállítószalagok karbantartásának megkönnyítése érdekében alacsony sebességű tesztszalag-üzemeltetést remélünk elérni.
Összefoglalva, a hajtásrendszernek képesnek kell lennie alkalmazkodni az indítási, üzemeltetési és parkolási feltételekhez, hogy a szállítószalag simán induljon és álljon le, hatékonyan fusson, kiegyensúlyozottan hajtson és biztonságosan működjön. Jelenleg azonban a legtöbb kínai szénbánya hidraulikus csatlakozókat használ a szalagos gépek lágyindításához, a hidraulikus csatlakozó mechanikai hatásfokát indításkor nullára állítva, így a motor tehermentesen indul.
2, frekvenciaszabályozási technológia szállítószalag-alkalmazásokban
A szállítószalag frekvenciaszabályozó automatikus vezérlőrendszere programozható vezérlő PLC-ből, frekvenciaváltóból, áramcserélőből, áramtávadóból, nukleáris szalagmérlegből, szalagsebesség-érzékelőből és motorfordulatszám-érzékelőből stb. áll, amelyek három részre oszthatók: érzékelő egység, vezérlő egység és végrehajtó egység.
Érzékelő egység: Az áramérzékelő és a jeladó érzékeli a motor áramjelét. A szíjsebesség-érzékelő által érzékelt szíjsebesség-jelet feszültségjellé alakítja át. A motorfordulatszám-érzékelő által érzékelt sebességjelet feszültségjellé alakítja át. A nukleáris szíjmérleg érzékeli az áramlásjelet. Minden jel a központi modulhoz kerül.
Vezérlőegység: Amikor a PLC veszi az érzékelő jelet, a döntés elbírálása után elvégzi a szállítószalag indítását, a teljesítménykiegyenlítést és az energiatakarékos sebességbeállítást. Ugyanakkor a fő vezérlőegység rendelkezik szalagtörés-, szénhalmozási-, szalagszakadási-, füst-, csúszás-, hőmérséklet- és egyéb hibavédelmi funkciókkal is.
Végrehajtó egység: a frekvenciaváltó a PLC frekvenciaszabályozó jelét veszi, a motorhoz adott feszültség megfelelő frekvenciájának megfelelő kimeneti jelének megfelelően, hogy elérje a motor fordulatszámának beállítását, és elvégezze a szállítószalag különböző funkcióit. A frekvenciaátalakítás után a szállítószalag teljesen megvalósítja a szállítószalag lágyindítási és lágyleállítási üzemmódját, így a szállítószalag teljesítménye stabilabb.
Az átalakítás után a rendszer automatikusan beállítja a kimeneti frekvenciát és a kimeneti nyomatékot a terhelésváltozásnak megfelelően, megváltoztatva az előző motorfrekvencia állandó sebességű működési mintáját, jelentősen megtakarítva az energiafogyasztást.
III. Következtetés
Összefoglalva, a frekvenciaváltók alkalmazása a szénbányákban jó eredményeket ért el, az új teljesítményelektronikai eszközök fejlesztésével és a teljesítmény folyamatos javításával a frekvenciaváltós fordulatszám-szabályozási technológia alkalmazása a szénbányászati termelésben nagyobb szerepet fog játszani, és jelentősebb gazdasági előnyöket fog elérni.