Угольные предприятия являются крупными потребителями электроэнергии. Доля потребления электроэнергии в угольной промышленности довольно велика. Согласно исследованию, более 40% электроэнергии, потребляемой вентиляторами, водяными насосами, компрессорами, подъемными лебедками и газоперекачивающим оборудованием, приходится на долю всего потребления электроэнергии в угольной промышленности. Развитие технологии частотно-регулируемого регулирования позволяет эффективно решать проблемы управления отдельными процессами, в то время как оперативная работа неэффективна, уровень автоматизации низок, и существуют другие проблемы.
Применение энергосберегающей технологии преобразователей частоты в угольной промышленности
I. Принцип и энергосберегающая роль технологии частотного управления
1. Принцип технологии управления частотой
Регулирование скорости преобразователя частоты переменного тока является новой технологией, разработанной в последние десятилетия, с ее превосходными характеристиками регулирования скорости, замечательным эффектом энергосбережения и широкой применимостью в различных областях народного хозяйства, и признано в качестве перспективного способа регулирования скорости. Технология регулирования скорости преобразователя частоты переменного тока является всесторонним применением микрокомпьютерной технологии, технологии силовой электроники и технологии трансмиссии двигателей. Основной принцип заключается в том, что под прерывающим эффектом силовых полупроводниковых приборов напряжение переменного тока рабочей частоты преобразуется в напряжение постоянного тока с помощью выпрямительного моста, а затем преобразуется от инвертора в регулируемое по частоте переменное напряжение в качестве мощности привода двигателя переменного тока, так что электродвигатель получает напряжение и ток, необходимые для бесступенчатого регулирования скорости, является одним из эффективных способов регулирования скорости без дополнительных потерь смещения.
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.
Подводя итог, можно сказать, что система привода должна быть способна адаптироваться к условиям запуска, эксплуатации и стоянки, обеспечивая плавный запуск и остановку ленточного конвейера, его эффективную работу, сбалансированность и безопасность. Однако в настоящее время на большинстве угольных шахт Китая для плавного пуска ленточных конвейеров используются гидравлические муфты, которые снижают механический КПД гидромуфты до нуля при запуске, что позволяет двигателю запускаться без нагрузки.
2. Технология частотного управления в ленточных конвейерах
Система автоматического управления частотой вращения ленточного конвейера состоит из программируемого контроллера ПЛК, преобразователя частоты, токового обменника, датчика тока, ядерных конвейерных весов, датчика скорости ленты и датчика скорости двигателя и т. д., которые можно разделить на три части: блок обнаружения, блок управления и исполнительный блок.
Блок обнаружения: датчик тока и преобразователь регистрируют сигнал тока двигателя. Сигнал скорости ленты, регистрируемый датчиком скорости ленты, преобразуется в сигнал напряжения. Сигнал скорости, регистрируемый датчиком скорости двигателя, преобразуется в сигнал напряжения. Радиоактивные конвейерные весы регистрируют сигнал расхода. Каждый сигнал поступает в основной модуль.
Блок управления: ПЛК получает сигнал обнаружения и принимает решение, запуская ленточный конвейер, выполняя функции балансировки мощности и регулировки скорости для энергосбережения. Кроме того, главный блок управления выполняет функции защиты от обрыва ленты, укладки угля, разрыва ленты, дыма, проскальзывания, температуры и других неисправностей.
Исполнительное устройство: преобразователь частоты получает сигнал управления частотой от ПЛК, в соответствии с заданным выходным сигналом соответствующей частоты, подаваемым на двигатель, для регулировки скорости двигателя и выполнения различных функций ленточного конвейера. После преобразования частоты ленточная машина полностью реализует режим плавного пуска и плавной остановки ленточного конвейера, что обеспечивает более стабильную работу ленточной машины.
После преобразования система может автоматически регулировать выходную частоту и выходной крутящий момент в соответствии с изменением нагрузки, изменяя предыдущий шаблон работы двигателя с постоянной скоростью, что значительно экономит потребление электроэнергии.
III. Заключение
Подводя итог, можно сказать, что применение преобразователей частоты на угольных шахтах дало хорошие результаты, а с развитием новых силовых электронных устройств и постоянным повышением производительности применение технологии управления скоростью с помощью преобразователей частоты на угольных шахтах будет играть все большую роль и принесет еще более значительные экономические выгоды.