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中矿嘉和1140v四象限变频器在煤矿下行皮带上的应用
中矿嘉和
1140V 四象限变频器在煤矿下行皮带上的应用
一、 引言
随着变频技术与自动控制技术的飞速发展,四象限变频器广泛应用于起重、油田、煤矿
等领域,为此公司为了满足煤矿特有的 1140V 电压等级而开发研制了1140V 防爆直接转矩控制
(DTC) 四象限变频器。四象限变频器在煤矿主要用于下行皮带运输机、提升机以及绞车的调速,
除了具有卓越的调速性能之外,四象限变频器有效地将皮带输送机运行过程中产生的负功率
转化为有用电能回馈电网,达到节能的目的,是煤炭企业技术改造升级和产品更新换代的理想
调速装置。
本文主要介绍北京中矿嘉和公司BPJ1 -1140- 400Kw – 4 防爆型四象限变频器在峰峰煤业
集团煤矿下行皮带运输机上的成功应用。
二、 皮带运输系统简介
1、带运输控制系统由防爆变频器、液压抱闸系统、集控系统、皮带机、减速箱等组成,
整个系统的组成如下图所示:
现场下运皮带带长200m、带宽1.2m,设计带速4m/s 。
2、系统负载特点 :皮带机的工作原理是皮带机通过驱动轮毂,靠摩擦牵引皮带运动,皮带通过张
力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上运动。皮带是弹性储能 材料,在皮带机运行和停止时都储
藏着大量的势能,这就决定了皮带机在启动和停车时应该采用软启动和软停车的方式。
下行皮带运输机运行机构属于恒转矩负载,当变频器在启动和加速运行时,电机输出转矩作用
于皮带驱动轮毂上,电机处于电动状态,当皮带上煤后,煤的重量沿皮带传输方向上的分力也作用
于皮带驱动轮毂上,并使驱动力矩逐渐增大,当此力矩大于电机的驱动力矩时,此时皮带驱动轮毂
拖动电机转动,电机出于再生发电状态,需要将再生电能通过反馈装置反送给电网或者消耗在制动
电阻上,以防止母线电压过冲,变频器过压。
负载设备参数表
三、控制要求
1、皮带在启动和停车时要实现软启动、软停车。
2、启动转矩要大,尤其是在重载情况下要平稳启动。
3、变频器要与集控系统、液压抱闸系统配合好,实现远程控制和液压抱闸及时的开抱闸。
四、系统的构成及控制原理
1、系统构成
(1)、变频器选择
由于下行皮带在运行时有再生能量产生,电机功率较大,对系统的控制要求也较高,所以
选择高端的可以实现能量双向流动的INVT-CHA100-400G-12 四象限运行矢量变频器,CHA100 系
列四象限变频器既有以下技术特点:
a、输入输出特性
◆输入电压范围:1140V±15%
◆输入频率范围:47~63Hz
◆额定输入效率:97%以上
◆额定输入功率因数:95%以上
b、控制性能特性
◆控制方式:无PG 直接转矩控制(DTC) ; V/F 控制
◆过载能力:150%额定电流 60s;180%额定电流 10s
◆启动转矩:无PG 直接转矩控制(DTC):0.5Hz/180%
c、功能特性
◆优异的主从控制逻辑,分别支持速度控制和转矩控制的主从方式
◆频率设定方式:数字设定、模拟量设定、485 串行通讯设定、多段速设定、模拟量跟
踪运行、Profibus 通讯给定、高速脉冲HDI 给定等
◆运行方式:检修运行、应急运行、强迫减速运行
◆运行曲线:直线运行、S 曲线运行
◆起动预转矩补偿
◆启动、停机直流制动
◆自动电压调整功能:当电网电压变化时,能自动保持输出电压恒定
◆提供多达30 种系统故障保护功能:过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功
能。
根据现场负载的特点及要求,并结合中矿嘉和公司变频器的特点,配置如下的变频器,
其主要参数如下:
变频器参数
型 号: BPJ1 -1140- 400Kw –4
◆ 输入电压范围: 1140VAC ±15%
◆ 输入频率范围: 45~63Hz
◆
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