Le imprese carbonifere sono grandi consumatrici di energia, e per le imprese di produzione mineraria di carbone la quota di consumo di elettricità è piuttosto elevata. Secondo l'indagine, il consumo di elettricità di ventilatori, pompe idrauliche, compressori, argani di sollevamento e apparecchiature di pompaggio del gas rappresenta oltre il 40% dell'intero consumo di elettricità per la produzione mineraria di carbone. Lo sviluppo della tecnologia di regolazione a frequenza variabile può risolvere efficacemente il problema del singolo processo di controllo, mentre il tempo reale è scarso, il basso livello di automazione e altri problemi.
Applicazione della tecnologia di risparmio energetico del convertitore di frequenza nell'industria mineraria del carbone
I. Il principio e il ruolo di risparmio energetico della tecnologia di controllo della frequenza
1, il principio della tecnologia di controllo della frequenza
La regolazione della velocità tramite convertitore di frequenza CA è una nuova tecnologia sviluppata negli ultimi decenni, con eccellenti prestazioni di regolazione della velocità, notevole risparmio energetico e ampia applicabilità in vari settori dell'economia nazionale, ed è riconosciuta come una soluzione promettente per la regolazione della velocità. La tecnologia di regolazione della velocità tramite convertitore di frequenza CA è un'applicazione completa della tecnologia dei microcomputer, dell'elettronica di potenza e della tecnologia di trasmissione dei motori. Il principio di base è che, sotto l'effetto interruttivo dei dispositivi a semiconduttore di potenza, la tensione CA a frequenza di lavoro viene convertita in tensione CC tramite un ponte raddrizzatore e quindi convertita dall'inverter alla tensione CA regolabile in frequenza e tensione come potenza di azionamento del motore CA, in modo che il motore elettrico ottenga la tensione e la corrente necessarie per la regolazione continua della velocità, rappresentando uno dei metodi più efficienti per la regolazione della velocità senza ulteriori perdite di spostamento.
This can be used as a high-efficiency speed regulation method without additional displacement loss, at the same time, so that the electric motor obtains the voltage and current required for stepless speed regulation.
2, the energy-saving role of frequency control technology
With the rapid development of electronic technology, computer technology, automatic control technology, and high power output technology, AC motor frequency converter speed regulation technology has made breakthrough progress, becoming a major means of saving energy and improving the environment, and promoting technological progress, has become an inevitable development trend.
Specific applications of variable frequency control technology in coal mining production using belt conveyors as examples
1, belt conveyor in coal mine production energy saving problem
Belt conveyors are widely used as the main equipment of coal mine transportation, with the development of coal mine high productivity and efficient working surface, long-distance, large volume, high-speed belt conveyors are more and more designed, manufactured and put into operation. The use of these large machines, so that the conveyor has a large impact load, driving motor output uneven, leading to motor overload and other problems are more sharply exposed.
Therefore, the following requirements for the start and operation of the belt conveyor: if the motor is directly overloaded when starting, the power supply is required to provide 6-7 times more current than normal operation, so that the motor will be overheated due to excessive current and too long start-up time; The power grid will affect the operation of other equipment due to excessive voltage reduction due to large current; Therefore, the new type of drive system can reduce the current when the motor starts. Currently, large belt conveyors require the drive system to provide adjustable, smooth, non-impact starting torque to reduce the impact, thereby improving the force condition of the entire machine, extending the life of the entire machine, improving the reliability of the equipment, that is, to achieve soft start. Long-distance belt conveyors, if the start is too fast, the tightening device will not tighten, so that the transmission roller slips, resulting in heating fire; For large inclination belt conveyor, if the start acceleration is too fast, will cause material slip or rolling phenomenon; This requires controllable start-up acceleration to achieve smooth start-up. To facilitate the maintenance of belt conveyors, we hope to achieve low-speed test belt operation.
In sintesi, il sistema di azionamento deve essere in grado di adattarsi alle condizioni di avviamento, funzionamento e parcheggio, in modo che il nastro trasportatore si avvii e si arresti in modo fluido, funzioni in modo efficiente, mantenga l'equilibrio e operi in sicurezza. Tuttavia, attualmente, la maggior parte delle miniere di carbone in Cina utilizza giunti idraulici per ottenere un avviamento graduale delle macchine a nastro, regolando l'efficienza meccanica del giunto idraulico a zero all'avvio, in modo che il motore parta senza carico.
2, tecnologia di controllo della frequenza nelle applicazioni dei trasportatori a nastro
Il sistema di controllo automatico della frequenza nel trasportatore a nastro è costituito da un controllore programmabile PLC, un convertitore di frequenza, uno scambiatore di corrente, un trasmettitore di corrente, una bilancia nucleare per nastri, un sensore di velocità del nastro e un sensore di velocità del motore, ecc., che possono essere riassunti in tre parti: unità di rilevamento, unità di controllo e unità di esecuzione.
Unità di rilevamento: il sensore di corrente e il trasmettitore acquisiscono il segnale di corrente del motore. Il segnale di velocità della cinghia acquisito dal sensore di velocità della cinghia viene convertito in segnale di tensione. Il segnale di velocità acquisito dal sensore di velocità del motore viene convertito in segnale di tensione. La bilancia nucleare per cinghia acquisisce il segnale di portata. Ogni segnale viene inviato al modulo centrale.
Unità di controllo: quando il PLC riceve il segnale di rilevamento, dopo aver valutato la decisione, completa l'avvio del nastro trasportatore, il bilanciamento della potenza e la regolazione della velocità per il risparmio energetico. Allo stesso tempo, l'unità di controllo principale dispone anche di funzioni di protezione da rottura del nastro, accatastamento del carbone, strappo del nastro, fumo, slittamento, temperatura e altri guasti.
Unità di esecuzione: il convertitore di frequenza riceve il segnale di controllo della frequenza del PLC, in base al segnale di uscita fornito, corrispondente alla frequenza della tensione applicata al motore, per ottenere la regolazione della velocità del motore e completare le varie funzioni del trasportatore a nastro. Dopo la conversione della tecnologia di frequenza, la macchina a nastro realizza completamente la modalità di funzionamento soft start e soft stop del trasportatore a nastro, garantendo prestazioni più stabili.
Dopo la conversione, il sistema può regolare automaticamente la frequenza di uscita e la coppia di uscita in base alla variazione del carico, modificando il precedente modello di funzionamento a velocità costante della frequenza del motore, con un notevole risparmio di energia.
III. Conclusion
In sintesi, l'applicazione dei convertitori di frequenza nelle miniere di carbone ha ottenuto buoni risultati; con lo sviluppo di nuovi dispositivi elettronici di potenza e il continuo miglioramento delle prestazioni, l'applicazione della tecnologia di controllo della velocità del convertitore di frequenza nella produzione delle miniere di carbone svolgerà un ruolo sempre più importante e porterà a vantaggi economici più significativi.