מפעלי פחם הם צרכני חשמל גדולים, עבור מפעלי ייצור מכרות פחם, חלקם של צריכת החשמל גדול למדי, על פי הסקר, צריכת החשמל של מאווררים, משאבות מים, מדחסים, כננות הרמה וציוד שאיבת גז מהווה יותר מ-40% מכלל צריכת החשמל של ייצור מכרות פחם. פיתוח טכנולוגיית ויסות תדר משתנה יכול לפתור ביעילות את בעיות תהליך הבקרה היחיד, בעוד שבקרה בזמן אמת ירודה, מידת האוטומציה נמוכה ובעיות אחרות.
יישום טכנולוגיית חיסכון באנרגיה של ממירי תדרים בתעשיית כריית הפחם
א. העיקרון ותפקידה בחיסכון באנרגיה של טכנולוגיית בקרת תדרים
1, עקרון טכנולוגיית בקרת התדרים
ויסות מהירות של ממיר תדר AC הוא טכנולוגיה חדשה שפותחה בעשורים האחרונים, עם ביצועי ויסות מהירות מצוינים, אפקט חיסכון באנרגיה יוצא דופן ויישום רחב בתחומים שונים של הכלכלה הלאומית, והוא מוכר כדרך מבטיחה לוויסות מהירות. טכנולוגיית ויסות מהירות של ממיר תדר AC היא יישום מקיף של טכנולוגיית מיקרו-מחשבים, טכנולוגיית אלקטרוניקת הספק וטכנולוגיית תמסורת מנועים. העיקרון הבסיסי הוא שתחת אפקט הפרעה של התקני מוליכים למחצה להספק, מתח AC בתדר העבודה מומר למתח DC באמצעות גשר יישור, ולאחר מכן מומר מהממיר למתח AC מתכוונן בתדר ובהספק כהספק הנעה של מנוע AC, כך שהמנוע החשמלי מקבל את המתח והזרם הנדרשים לוויסות מהירות ללא שלבים, וזוהי אחת הדרכים היעילות לוויסות מהירות ללא אובדן תזוזה נוסף.
ניתן להשתמש בכך כשיטת ויסות מהירות יעילה במיוחד ללא אובדן תזוזה נוסף, ובמקביל, כך שהמנוע החשמלי יקבל את המתח והזרם הנדרשים לוויסות מהירות ללא שלבים.
2, תפקידה של טכנולוגיית בקרת תדרים בחיסכון באנרגיה
עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיה אלקטרונית, טכנולוגיית מחשבים, טכנולוגיית בקרה אוטומטית וטכנולוגיית תפוקת הספק גבוהה, טכנולוגיית ויסות מהירות ממירי תדר של מנועי AC עשתה התקדמות פורצת דרך, והפכה לאמצעי מרכזי לחיסכון באנרגיה ולשיפור הסביבה, וקידום התקדמות טכנולוגית הפך למגמת פיתוח בלתי נמנעת.
יישומים ספציפיים של טכנולוגיית בקרת תדר משתנה בייצור כריית פחם באמצעות מסועים כדוגמאות
1, מסוע חגורה בייצור מכרות פחם בעיית חיסכון באנרגיה
מסועי חגורה נמצאים בשימוש נרחב כציוד העיקרי להובלת מכרות פחם. עם התפתחות מכרות הפחם, פרודוקטיביות גבוהה ומשטח עבודה יעיל, מסועי חגורה למרחקים ארוכים, בנפח גדול ובמהירות גבוהה מתוכננים, מיוצרים ומופעלים יותר ויותר. השימוש במכונות גדולות אלה גורם לעומס פגיעה גדול על המסוע, מה שגורם לחוסר אחידות של תפוקת המנוע, מה שמוביל לעומס יתר על המנוע ובעיות אחרות נחשפות בצורה חדה יותר.
לכן, הדרישות הבאות להתנעה ותפעול מסוע הרצועה: אם המנוע עמוס יתר על המידה בעת ההפעלה, ספק הכוח נדרש לספק זרם פי 6-7 יותר מאשר פעולה רגילה, כך שהמנוע יתחמם יתר על המידה עקב זרם מוגזם וזמן הפעלה ארוך מדי; רשת החשמל תשפיע על פעולת ציוד אחר עקב הפחתת מתח מוגזמת עקב זרם גדול; לכן, מערכת ההנעה החדשה יכולה להפחית את הזרם בעת הפעלת המנוע. כיום, מסועי רצועות גדולים דורשים שמערכת ההנעה תספק מומנט הפעלה מתכוונן, חלק וללא פגיעות כדי להפחית את הפגיעה, ובכך לשפר את מצב הכוח של המכונה כולה, להאריך את חיי המכונה כולה, לשפר את אמינות הציוד, כלומר, להשיג התחלה רכה. במסועי רצועות למרחקים ארוכים, אם ההפעלה מהירה מדי, התקן ההידוק לא יתהדק, כך שגלגל ההולכה יחליק, וכתוצאה מכך יתעורר אש חימום; עבור מסועי רצועות בעלי נטייה גדולה, אם תאוצת ההפעלה מהירה מדי, הדבר יגרום לתופעת החלקה או גלגול של החומר; זה דורש תאוצת הפעלה נשלטת כדי להשיג הפעלה חלקה. כדי להקל על תחזוקת מסועי הסרט, אנו מקווים להשיג פעולת סרט בדיקה במהירות נמוכה.
לסיכום, מערכת ההנעה נדרשת להיות מסוגלת להסתגל לדרישות תנאי ההתנעה, ההפעלה והחניה, כך שמסוע הסרט יתחיל ויעצור בצורה חלקה, יפעל ביעילות, יזיז ויפעל בבטחה. עם זאת, כיום, רוב מכרות הפחם בסין משתמשים במצמדים הידראוליים כדי להשיג התנעה רכה של מכונות סרט, תוך התאמת היעילות המכנית של המצמד ההידראולי לאפס בעת ההתנעה, כך שהמנוע יתחיל ללא עומס.
2, טכנולוגיית בקרת תדר ביישומי מסוע חגורה
מערכת בקרת התדרים האוטומטית במסוע מורכבת מבקר PLC הניתן לתכנות, ממיר תדרים, מחליף זרם, משדר זרם, משקל חגורה גרעינית, חיישן מהירות חגורה וחיישן מהירות מנוע וכו', אשר ניתן לסכם לשלושה חלקים: יחידת גילוי, יחידת בקרה ויחידת ביצוע.
יחידת גילוי: חיישן הזרם והמשדר קולטים את אות זרם המנוע. אות מהירות הרצועה הנקלט על ידי חיישן מהירות הרצועה מומר לאות מתח. אות המהירות הנקלט על ידי חיישן מהירות המנוע מומר לאות מתח. משקל הרצועה הגרעינית קולט את אות הזרימה. כל אות מוזן למודול הליבה.
יחידת בקרה: כאשר הבקר הבקר (PLC) מקבל את אות הזיהוי, לאחר שיפוט ההחלטה, יש להשלים את פונקציית הפעלת מסוע הרצועה, איזון הספק, כוונון מהירות חיסכון באנרגיה. במקביל, ליחידת הבקרה הראשית יש גם פונקציות הגנה מפני רצועת שבירה, ערימת פחם, רצועת קריעה, עשן, החלקה, טמפרטורה והגנה מפני תקלות אחרות.
יחידת ביצוע: ממיר התדר מקבל את אות בקרת התדר של הבקר האלקטרוני (PLC), בהתאם לאות הנתון של התדר המתאים של המתח שנוסף למנוע, כדי להשיג את כוונון מהירות המנוע, ולהשלים את הפונקציות השונות של מסוע החגורה. לאחר המרת טכנולוגיית התדר, מכונת החגורה מממשת באופן מלא את מצבי הפעולה של התחלה רכה ועצירה רכה של מסוע החגורה, כך שמכונת החגורה יציבה יותר בביצועיה.
לאחר ההמרה, המערכת יכולה להתאים באופן אוטומטי את תדר המוצא ומומנט המוצא בהתאם לשינוי העומס, תוך שינוי דפוס הפעולה הקודם של תדר המנוע עם מהירות קבועה, וחיסכון משמעותי בצריכת האנרגיה.
ג. סיכום
לסיכום, יישום ממירי תדר במכרות פחם השיג תוצאות טובות, עם פיתוח של מכשירים אלקטרוניים חדשים להספק ושיפור מתמיד של הביצועים, יישום טכנולוגיית בקרת מהירות ממירי תדר בייצור מכרות פחם ימלא תפקיד גדול יותר וישיג יתרונות כלכליים משמעותיים יותר.