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汇川技术HD92高压变频器在皮带机多电机功率平衡上的应用.docVIP

汇川技术HD92高压变频器在皮带机多电机功率平衡上的应用.doc

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汇川技术HD92高压变频器在皮带机多电机功率平衡上的应用

(提供:苏州汇川技术有限公司,应用领域:矿山)

应用领域:矿山

关键字:磁链闭环、皮带机、主从控制、软启动、节能

摘要:本文介绍了汇川HD92皮带机专用高压变频器在宁夏某煤矿主井(斜井)皮带机上的应用。并从电气原理、性能、节能分析等各方面对高压变频器在皮带机上的应用做总结。

概述

皮带输送机是煤矿最理想的高效连续输送设备,是煤矿开采机电一体化技术与装备的关键设备,是煤矿斜井生产的重要传送设备。国内煤矿的高压电机拖动的皮带机一般都采用工频拖动,并在电机和减速机之间加装液力耦合器,液力耦合器通过勺管来改变涡轮与泵轮之间油腔的油量多少来调速,达到软起、软停、调试的目的。但液力耦合器是机械设备,不可能精确的调整油腔的油量,更不能使两台电机无论在启动、停止还是在运行中达到转速一致、转矩相同、功率平衡的目的;而变频器完全可以解决这个问题,液力耦合器属于低效调速设备,在调速的过程中转差功率以热能的形式损耗在油中。这不仅消耗了能量,而且使液力耦合器油温升高,为此必须采取妥善的冷却方式,特别是在环境温度较高的场合应用,对冷却的要求更高,在夏季不得不采取不间断的冲水冷却等措施,即使如此,有时仍会因温度过高,威胁到液力耦合器安全时,不得不停机,以使温度降下来。所以高压变频器在皮带机上取代液力耦合器是必然的趋势。

设备概况

某煤矿皮带机输送系统主要有皮带机、抱闸、减速机、逆止器、皮带、皮带秤、抓捕器、拉线急停、跑偏传感器等组成。

1、皮带机

皮带长800米,宽1.5米。2台电机,拖动直径1.2米的驱动滚筒。速度3/S米,两个驱动滚筒都在机头。距离较近为钢性连接。

图1现场皮带机驱动滚筒

2、驱动电机

三相异步电机

功率450KW

电机电压10KV

电机额定电流32.5,

功率因数0.84,

转速1450R/MIN

3、抱闸器(电力液压驱动器):额定推力1250N,功率560W,

4、减速机:西门子生产行星式减速机。功率500KW,N1=1500,N2=42.38。

图3高压变频器一次系统图

4.皮带机保护

皮带机保护有双向拉绳急停保护,速度开关保护,温度保护,烟雾保护、纵向撕裂保护,两级跑偏开关保护,堵煤开关保护,超温洒水。HD92皮带机专用高压变频器预留了皮带机保护的专用接口,可以通过通讯上传故障,也可以通过端子排做皮带机和高压变频器的故障连锁,只需把所有的保护信号上传,高压变频器可以对皮带机做实时的监控。HD92具备如下保护:

1)跑偏保护

2)堆煤保护

3)速度保护

4)纵撕保护

5)其它设备保护

汇川技术HD92皮带机专用高压变频器的优势

4.1汇川技术HD92系列高压变频器技术特点

汇川HD92系列高压变频器以高速浮点DSP为控制核心,采用矢量控制技术、功率单元串联多电平技术,属高-高电压源型变频器,其谐波指标远小于IEE519-1992的谐波国家标准,输入功率因数高,输出波形质量好,不必采用输入谐波滤波器、功率因数补偿装置和输出滤波器;不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题,可以使用普通的异步电机。HD92高压变频器除具有一般普通变频器的性能外,还具有以下突出特点:

(1)采用高速DSP+RAM+FPGA作为核心处理器,运算速度更快,控制更精准。

(2)飞车启动功能。能够识别电机的速度并在电机不停转的情况下直接启动。

(3)完整的工频/变频自动互切技术。汇川技术提供的自动旁路切换柜,不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态,还可实现在变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频运行的功能,整个转换过程不会对用户设备的运行造成任何影响。

(4)矢量控制方式,低频时可输出大转矩。

(5)具备突发相间短路保护功能。如果由于设备原因及其他原因造成输出短路,此时如果变频器不具备相间短路保护功能,将会导致重大事故。汇川变频器在发生类似问题时能够立即封锁变频器输出,保护设备不受损害,避免事故的发生。

(6)多机主从控制,功率均衡。皮带机不管是启动还是运行过程中,电机是相同的电流,相同的转矩,不会出现一电机过载,一台电机轻载的问题,而且具有软起动的功能,启动时电流不超过电

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