ABB变频器应用论文.doc

ABB变频器应用论文 导读：就爱阅读网友为您分享以下“ABB变频器应用论文”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92的支持! ABB变频器在西沟矿B4下行胶带运输系统中的应用 摘要：本文介绍了变频调速系统在长距离下运胶带控制系统中的实际应用，并提供了相关的系统单线图、远程控制方案。利用了ABB IGBT供电单元+逆变单元的解决方案，实现了长距离下运胶带长时间的稳定运行，解决了胶带机调速的实际应用问题。 关键词：IGBT供电模块,LCL滤波器，DTC控制 一、简介 胶带机是我国工矿企业中应用十分广泛的运输设备，运量大，维护简单。但作为长距离的下运胶带其工况比较复杂，在空载不带料运行时电机处于驱动状态而到满载运行时则需要系统提供制动力控制速度防止超速飞车。所以如何实现集中自动控制和胶带调速是目前需要解决的主要问题。 酒钢西沟矿胶带运输系统在这方面是一个比较典型的例子。胶带所处位臵从海拔3067米至1942米，运输距离11.7公里，属长距离下运式胶带机，运送物料为石灰石。由于是半封闭露天运输，环境粉尘含量高，年降雨量少，温差大（最高气温+30，最低气温-35），属高寒干旱地区。系统中共有胶带六条，胶带采用单台电动机驱动，下行倾角大且胶带较长。其中B1长122.5米，电动机功率37KW，水平运行；B2长1546米，电动机功率为315KW，胶带机设计倾角为9-12度；B3长574米，电动机功率55KW，胶带机倾角3-4度；B4长2194米，电动机功率132KW，胶带机倾角3-4度；B5长3690米，电动机功率250KW，胶带机倾角5-6度；B6长3953米，电动机功率250KW，胶带机倾角5-6度；除B1外，其它均为下行胶带，尤以B2胶带倾角最大。六条胶带的驱动电机均设在胶带尾部通过减速机与胶带驱动滚筒连接，电机附近设有控制分站，电气设备安装在控制分站内。各个分站通过光纤连接通讯，实现数据交换和联锁控制。 1 在现有整个项目中使用了西门子公司的6SE70系列变频器1套（用于B1胶带机）和整流/回馈+逆变器单元5套（用于B2~B6胶带机）。自动化控制系统采用了6套西门子S7-300系列PLC，HMI上位机采用了研华工控机安装西门子监控软件WinCC5.0。各站PLC与逆变器之间采用Siemens Profibus DP网络连接，而各个站以及中控室之间采用工业以太网实现数据的交换。网络配臵如图一 4. 存在问题及解决方案 由于露天采场，移动设备较多，6kv高压电缆在设备移动时容易损坏，造成高压相间短路，导致电网波动，致使西门整流/回馈柜逆变失败，常使柜内快速熔断器烧断，且在电网波动时不能实现恒转矩制动给生产带来一定的影响，另外由于晶闸管整流存在高次谐波，对电网功率因素有所影响，在发电高峰期我矿功率因素降到了0.67。 现在随着IGBT整流技术的出现，上述存在的问题已经得到了很好的解决。目前ABB公司和西门子已经生产出AFE IGBT有源整流控制电源，可完全 2 满足矿山电网的要求，AFE整流能够自动调整相位，回馈后功率因素低的问题也就同时解决。 这次改造以B4胶带为控制对象，选用ABB公司ACS800-17系列有源IGBT整流单元+逆变器成功的实现了对B4胶带的控制，很好的解决了上述问题，现介绍如下： 二、 系统构成 B4系统设计选用132KW变频电机，胶带长2194米，考虑装臵需安装在海拔3000米的地方，故根据变频器降容使用原则，选用的逆变器为160KW整柜型。系统控制框图如图1。系统在胶带启动和空载时调整逆变器输出驱动电机，在满载时胶带带动电机发电，电能经过回馈单元回馈到电网，把机械能转化为电能。对胶带机起制动作用，且运行中当制动出现故障时由分站内的PLC控制液压盘式制动器缓冲停机，保证了胶带机的安全无事故运行。 图1 系统框图 3 图2柜体布臵图 三、 系统功能 1、变频器特点 ABB公司 ACS-800-17系列是四象限柜体式传动 (55 ～ 2500 kW)，传动单元包括一个或多个柜体，柜体中装有电源和电机接线端子、由 1 ～ 6 个 IGBT供电模块组成的网侧变流器、由1 ～ 6 个逆变器模块组成的电机侧变流器以及可选设备，整流部分和逆变部分均为IGBT变流器，具有互换性，进线开关、交流熔断器、控制变压器、操作面板、通讯板外围设备等均已配好，大大简化了系统设计，提高了系统可靠性。 高 性 能 4象 限 ACS800-17传动允许以电动模式和发电模式进行整个功 率范围的能量转换。两种模式之间的转换是非常快的， 这基 于 DTC技 术 的 快 速 控 制性能。从电动功率模式（Pn）转 换到 发电功 率模 式（ -Pn） 仅 需 要