खान चरखी 380v/660v में आईपीसी चर आवृत्ति प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली का अनुप्रयोग
खान चरखी 380v/660v में आईपीसी चर आवृत्ति प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली का अनुप्रयोग
खान चरखी 380v/660v में आईपीसी चर आवृत्ति प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली का अनुप्रयोग
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खान चरखी 380v/660v में आईपीसी चर आवृत्ति प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली का अनुप्रयोग

यह आलेख मुख्य रूप से वेल विंच में प्रयुक्त IPC परिवर्तनीय आवृत्ति ऊर्जा प्रतिक्रिया प्रणाली के अनुप्रयोग का वर्णन करता है। यह प्रणाली उत्थापन उद्योग के लिए PH7 श्रृंखला के विशेष इन्वर्टर और PFH श्रृंखला के भारी-भरकम ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरणों का उपयोग करती है, और मूल रोटर श्रृंखला प्रतिरोध गति नियंत्रण मोड का पुनर्निर्माण करती है, जिससे उत्थापन मोटर की पुनर्जीवित ऊर्जा को ग्रिड में वापस भेजा जा सकता है।


1 परिचय

खदान उत्थापन खनन उत्पादन प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। भूमिगत विभिन्न कार्यशील सतहों से निकाले गए अयस्क या कोयले को परिवहन उपकरणों द्वारा भूमिगत सुरंगों के माध्यम से भूमिगत पार्किंग स्थल तक पहुँचाया जाता है, और फिर उत्थापन उपकरणों द्वारा सतह पर उठाया जाता है। कर्मियों को ऊपर उठाने और नीचे उतारने के साथ-साथ सामग्री और उपकरणों के परिवहन के लिए उत्थापन उपकरणों की आवश्यकता होती है। यह खदान की भूमिगत उत्पादन प्रणाली और जमीनी औद्योगिक क्षेत्र को जोड़ने वाला केंद्र है, और उत्थापन की महत्वपूर्ण भूमिका को "खदान के गले" की छवि द्वारा वर्णित किया गया है, जो बहुत उपयुक्त है। खदान उत्थापन में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले उपकरण के रूप में, खदान उत्थापन या चरखी की विश्वसनीयता, सुरक्षा और किफ़ायतीपन के लिए उच्च आवश्यकताएँ होती हैं। जियानेंग कंपनी के उत्थापन उद्योग की परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया विद्युत नियंत्रण प्रणाली का उपयोग चेनझोउ शहर के यिझांग काउंटी स्थित चांगचे सिल्वर माइन, यिक्सिन इंडस्ट्रियल कंपनी लिमिटेड में चरखी के नवीनीकरण में सफलतापूर्वक किया गया है। यह लेख इसके अनुप्रयोग का विस्तृत परिचय प्रदान करेगा।

2、 खदान चरखी के लिए विद्युत संचरण आवश्यकताएँ

1. खान चरखी की लोड विशेषताएँ

जब कोई भारी वस्तु ऊपर उठती है, तो मोटर को विभिन्न प्रतिरोधों (वस्तु के वजन और घर्षण सहित) पर काबू पाने की आवश्यकता होती है, जो प्रतिरोध भार से संबंधित है।

जब किसी भारी वस्तु को नीचे उतारा जाता है, तो गुरुत्वाकर्षण के त्वरण (स्थितिज ऊर्जा) के अनुसार नीचे उतरने की उसकी क्षमता के कारण, जब भारी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण संचरण तंत्र के घर्षण प्रतिरोध से अधिक होता है, तो भारी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण (स्थितिज ऊर्जा) ही नीचे उतरने के लिए प्रेरक शक्ति होता है, और मोटर ऊर्जा का प्राप्तकर्ता बन जाता है, इस प्रकार वह पावर लोड से संबंधित हो जाता है।

2. माइन विंच मोटर के चालक के लिए आवश्यकताएँ

① उच्च प्रारंभिक टॉर्क और अच्छी गति विनियमन विशेषताएँ;

② मजबूत अधिभार क्षमता;

③ कम आवृत्तियों पर, यह एक बड़ा टॉर्क आउटपुट कर सकता है और निलंबित होने पर स्लाइड नहीं कर सकता है;

④ नीचे उतरते समय, मोटर बड़ी मात्रा में पुनर्योजी ऊर्जा उत्पन्न करती है, और मोटर की पुनर्योजी ऊर्जा को यथोचित रूप से संभालने में सक्षम होना आवश्यक है।

3. खान चरखी के लिए पारंपरिक नियंत्रण प्रणालियों के नुकसान

① उच्च ऊर्जा खपत

खदान विंचों के लिए पारंपरिक गति नियंत्रण विधि वाइंडिंग मोटर रोटर श्रेणी प्रतिरोध गति नियंत्रण है। यह नियंत्रण प्रणाली रोटर के साथ श्रेणीक्रम में जुड़े प्रतिरोधकों पर बड़ी मात्रा में स्लिप पावर की खपत करती है (आमतौर पर कुल ऊर्जा खपत का 30% से अधिक), जिसके परिणामस्वरूप विद्युत ऊर्जा की काफी बर्बादी होती है। ऊर्जा-बचत और आर्थिक, दोनों ही दृष्टिकोणों से, यह उचित नहीं है।

② खराब गति विनियमन प्रदर्शन

रोटर श्रेणी प्रतिरोध गति विनियमन विधि श्रेणीबद्ध गति विनियमन से संबंधित है, और गति में कमी रोटर के बाह्य प्रतिरोध की ऊर्जा खपत के माध्यम से प्राप्त की जाती है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि गति जितनी कम होगी, मोटर की यांत्रिक विशेषताएँ उतनी ही कम होंगी और आउटपुट टॉर्क उतना ही कम होगा। इसके अलावा, श्रेणीबद्ध गति विनियमन का मोटरों और यांत्रिक उपकरणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण संचालन अस्थिर होता है, गति विनियमन रुक-रुक कर होता है, आसानी से पटरी से उतर जाता है और विफलता दर अधिक होती है। कोयला खदानों में 24 घंटे निरंतर उत्पादन के कारण, महत्वपूर्ण आर्थिक नुकसान होता है।

③ खराब सिस्टम विश्वसनीयता

संपर्ककों के बार-बार खुलने और बंद होने से (उच्च धारा की स्थिति में संपर्कक बार-बार खुलते और बंद होते हैं) अक्सर संपर्ककों के सिंटरिंग और कुंडलियों के जलने का कारण बनता है।

अपर्याप्त सुरक्षात्मक उपायों के कारण मोटर आसानी से जल सकती है।

सी ब्रेक पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है, तथा ब्रेक पैड बहुत अधिक घिस जाते हैं, जिसके कारण ब्रेक आसानी से कसकर पकड़ नहीं पाता, तथा बार-बार रखरखाव और प्रतिस्थापन की आवश्यकता पड़ती है।

④ उच्च रखरखाव लागत

संपर्ककों, घुमावदार मोटर रोटर ब्रशों और स्लिप रिंगों को अक्सर रखरखाव और प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, जो महंगा होता है।

रिड्यूसर और ब्रेक पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है और अक्सर उन्हें रखरखाव की आवश्यकता होती है।

सी रोटर श्रृंखला प्रतिरोध गति विनियमन विधि की विशेषताओं के परिणामस्वरूप अंततः सीमित उत्पादन दक्षता (शटडाउन और रखरखाव की स्थिति में लगातार विफलताएं), भारी रखरखाव कार्यभार, और उपयोग और रखरखाव लागत में वृद्धि होती है।

4. खदान चरखी के लिए आवृत्ति रूपांतरण प्रतिक्रिया विद्युत नियंत्रण प्रणाली के लाभ

1 आवृत्ति कनवर्टर में अच्छी गति विनियमन प्रदर्शन, बड़ी प्रारंभिक टोक़, कठोर यांत्रिक विशेषताएं और सटीक स्थिति है।

② आवृत्ति कनवर्टर सुचारू रूप से चलता है, रिड्यूसर और ब्रेक पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है, जिससे उपकरण रखरखाव कम हो जाता है और होइस्ट की सेवा जीवन बढ़ जाता है।

③ आवृत्ति कनवर्टर का उपयोग करने के बाद, संपर्ककर्ताओं का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है, और ब्रश और स्लिप रिंग के रखरखाव की आवश्यकता के बिना घुमावदार मोटर को गिलहरी पिंजरे मोटर में भी बदला जा सकता है

④ आवृत्ति कनवर्टर की परिचालन दक्षता उच्च होती है और इसमें मोटर और सिस्टम के लिए पूर्ण सुरक्षा, निगरानी और स्व-निदान कार्य होते हैं। यदि इसे पीएलसी नियंत्रण के साथ जोड़ा जाए, तो यह माइन विंच विद्युत नियंत्रण प्रणाली की विश्वसनीयता में काफ़ी सुधार कर सकता है।

⑤ ऊर्जा फीडबैक फ़ंक्शन मोटर की पुनर्योजी ऊर्जा को पावर ग्रिड में वापस भेज सकता है, जिससे बिजली की काफी बचत होती है।

3、 खान चरखी (380V) के ऊर्जा-बचत नवीकरण में आईपीसी आवृत्ति रूपांतरण प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली का अनुप्रयोग

खान चरखी उपकरण की लोड विशेषताओं और नियंत्रण आवश्यकताओं के अनुसार, परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया विद्युत नियंत्रण प्रणाली का मुख्य विन्यास निम्नानुसार है:

 

परियोजना

पैरामीटर

टिप्पणी

सिस्टम आवृत्ति कनवर्टर

PH7-04-075एनडीसी

75 किलोवाट/165 ए/380 वी

1 इकाई

सिस्टम ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरण

पीएफएच55-4

रेटेड धारा: 55A, अधिकतम धारा: 80A

1 इकाई

सिस्टम पीएलसी

सीमेंस S7-200

सीपीयू224/एसी/डीसी/रिले

6ES7 214-1BD23-0XB8


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3. खान चरखी की आवृत्ति रूपांतरण प्रतिक्रिया के लिए ऊर्जा बचत परिवर्तन प्रणाली

माइन विंच प्रणाली के परिवर्तन के बाद, माइन विंच लिफ्टिंग मैकेनिज्म की मोटर की गति असीम रूप से परिवर्तनशील हो गई, जिससे लिफ्टिंग मैकेनिज्म के नियंत्रण प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार हुआ और मोटर तथा यांत्रिक भागों पर पड़ने वाले भारी प्रभाव को कम किया जा सका। साथ ही, ऊर्जा प्रतिक्रिया ग्रिड को वापस भेजी जाने वाली मोटर की पुनर्योजी ऊर्जा को बढ़ाएगी, जिससे बिजली की काफी बचत होगी, साइट पर उपकरणों के संचालन के परिवेश के तापमान को कम किया जा सकेगा और विद्युत उपकरणों का सेवा जीवन बढ़ाया जा सकेगा। ऊर्जा-बचत नवीनीकरण प्रणाली में दो नियंत्रण कैबिनेट होते हैं, जिनमें एक आवृत्ति कनवर्टर और एक ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरण (पीएलसी) शामिल होता है। संपर्ककर्ता और अन्य घटकों के विशिष्ट कार्यों का सारांश इस प्रकार है:

1. सिस्टम परिवर्तन के बाद, मोटर के परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया नियंत्रण मोड को मूल रोटर श्रृंखला प्रतिरोध शक्ति आवृत्ति नियंत्रण मोड के साथ स्वतंत्र रूप से स्विच किया जा सकता है, और सिस्टम संचालन की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए दो नियंत्रण मोड विद्युत रूप से इंटरलॉक किए जाते हैं।

2. सिस्टम परिवर्तन के बाद, माइन विंच के मूल संचालन मोड और आदतों को बरकरार रखा जाएगा, यानी मूल कैम कंट्रोलर के गियर नियंत्रण और संचालन मोड को बरकरार रखा जाएगा। इस तरह, यह माइन विंच ऑपरेटर के सामान्य संचालन को प्रभावित नहीं करेगा और यह सुनिश्चित करेगा कि माइन विंच का विशेष उपकरण निरीक्षण योग्य है।

3. लिफ्टिंग तंत्र की परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया विद्युत नियंत्रण प्रणाली में शॉर्ट सर्किट, ओवरवोल्टेज, ओवरकरंट, चरण हानि, अधिभार और अधिक तापमान जैसे कई सुरक्षा कार्य होते हैं, ताकि खदान चरखी के लिफ्टिंग तंत्र की सुरक्षा को अधिकतम किया जा सके।

4. यह प्रणाली लिफ्टिंग मैकेनिज्म मोटर को चलाने के लिए एक आवृत्ति परिवर्तक का उपयोग करती है। जब मोटर संभावित भार को नीचे ले जाती है, तो मोटर पुनर्योजी विद्युत उत्पादन अवस्था में होगी। ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरण, उत्पादन अवस्था में मोटर की पुनर्जीवित ऊर्जा को पावर ग्रिड में वापस भेज देगा, जिससे परिवर्तनशील आवृत्ति प्रणाली का सामान्य संचालन सुनिश्चित होगा और बिजली की काफी बचत होगी।


4. सिस्टम डिबगिंग

1. पीएलसी प्रोग्राम और नियंत्रण परिपथों की डिबगिंग। उपकरण स्थापना पूर्ण होने के बाद, नियंत्रण परिपथ को चालू किया जाता है और मुख्य परिपथ को चालू नहीं किया जाता है। नियंत्रण परिपथ और पीएलसी प्रोग्राम की डिबगिंग करके यह सुनिश्चित करें कि नियंत्रण परिपथ और पीएलसी का तर्क नियंत्रण सही हो और सभी घटकों का संचालन सामान्य हो।

② आवृत्ति कनवर्टर की डिबगिंग.

माइन विंच मोटर को रिड्यूसर से डिस्कनेक्ट करें और फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के नो-लोड संचालन के लिए V/F नियंत्रण मोड का उपयोग करें। मोटर के स्थिर और सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए मोटर को खींचें, और फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर का आउटपुट वोल्टेज और करंट सामान्य रहे।

माइन विंच मोटर को रिड्यूसर से अलग करें, और फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के लिए PG मुक्त वेक्टर नियंत्रण विधि का उपयोग करके घूर्णी स्व-शिक्षण करें और मोटर पैरामीटर प्राप्त करें। फिर, बिना लोड के संचालन के लिए PG मुक्त वेक्टर नियंत्रण विधि का उपयोग करें, मोटर को खींचें और मोटर के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए संबंधित पैरामीटर समायोजित करें। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर का आउटपुट वोल्टेज और करंट सामान्य है।

विंच मोटर को रिड्यूसर से कनेक्ट करें और फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के लिए PG फ्री वेक्टर कंट्रोल का इस्तेमाल करें। मोटर के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर को लोड के साथ चलाएँ।

③ ऊर्जा फीडबैक डिवाइस की डिबगिंग।

खदान चरखी पर नो-लोड और भारी लोड कम करने के परीक्षण का संचालन करें, ऊर्जा प्रतिक्रिया डिवाइस के फीडबैक एक्शन वोल्टेज मूल्य को सही ढंग से सेट करें, और आवृत्ति कनवर्टर और ऊर्जा प्रतिक्रिया प्रणाली के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करें।

④ सिस्टम का समग्र डिबगिंग और संचालन।

संपूर्ण प्रणाली का समग्र परीक्षण किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि खदान चरखी बिना भार के ऊपर-नीचे हो, भारी भार के तहत ऊपर-नीचे हो, प्रत्येक गियर की गति आवश्यकताओं को पूरा करती हो, गियर शिफ्ट सामान्य हो, और आवृत्ति कनवर्टर और ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरण सामान्य रूप से काम करते हों। और सामान्य स्विचिंग और सामान्य बिजली आवृत्ति संचालन सुनिश्चित करने के लिए कार्य और आवृत्ति रूपांतरण स्विचिंग परीक्षण किए जाते हैं।

4、 खान चरखी के ऊर्जा बचत नवीनीकरण में आईपीसी आवृत्ति रूपांतरण प्रतिक्रिया विद्युत नियंत्रण प्रणाली का अनुप्रयोग प्रभाव और ग्राहक मूल्यांकन

सिस्टम के वास्तविक संचालन ने साबित कर दिया है कि खान चरखी के ऊर्जा-बचत नवीनीकरण में आईपीसी परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया विद्युत नियंत्रण प्रणाली का अनुप्रयोग खान चरखी के मूल संचालन मोड को नहीं बदलता है, और मूल हैंडब्रेक का मूल रूप से अब उपयोग नहीं किया जा सकता है, जिससे ऑपरेशन सरल हो जाता है। सिस्टम उत्कृष्ट गति विनियमन प्रदर्शन और बड़े शुरुआती टॉर्क और कम आवृत्ति वाले टॉर्क आउटपुट के साथ स्थिर और भरोसेमंद रूप से चलता है; जब तंत्र को कम किया जाता है, तो मोटर की पुनर्योजी बिजली उत्पादन द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त बिजली ग्रिड में वापस भेज दी जाती है, जिससे ऊर्जा की काफी बचत होती है। ग्राहक खान चरखी के ऊर्जा-बचत नवीनीकरण में आईपीसी परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली की प्रभावशीलता से बहुत संतुष्ट हैं। वास्तविक माप के बाद, आईपीसी परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली मूल खान चरखी घुमावदार मोटर रोटर श्रृंखला प्रतिरोध गति विनियमन विधि की तुलना में 28% से अधिक विद्युत ऊर्जा बचा सकती है।

5। उपसंहार

खान चरखी के ऊर्जा-बचत परिवर्तन में आईपीसी आवृत्ति रूपांतरण प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली के अनुप्रयोग ने खनन उद्योग में चरखी उपकरणों के स्वचालन स्तर में सुधार किया है और खनन उद्योग में औद्योगिक उपकरणों के उन्नयन में तेजी लाई है। इसने खनन उद्योग की उत्पादन क्षमता में सुधार और सुरक्षित उत्पादन सुनिश्चित करने में बहुत सकारात्मक भूमिका निभाई है।

इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि खदान उत्थापन चरखी उपकरण बड़े पैमाने पर खनन उपकरणों से संबंधित है, और इसकी ऊर्जा खपत पूरे खनन उत्पादन की कुल ऊर्जा खपत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। घाव मोटर रोटर श्रृंखला प्रतिरोध गति नियंत्रण प्रणाली की तुलना में, परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया विद्युत नियंत्रण प्रणाली बिजली की काफी बचत कर सकती है, जिससे उत्पादन लागत वास्तव में कम हो जाती है और खनन उद्योग के लिए आर्थिक लाभ उत्पन्न होता है।