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矿山机械

    德弗斯DS6系列变频器在煤矿提升机上的应用


    要:相比矿用提升机采用传统制动方式存在的一些问题,以及使用普通变频器控制矿用提升机,在启动和停止瞬间因输出力矩不够而产生的"溜钩"现象,本文以某煤矿采用德弗斯DS6变频器控制的矿用提升机为例,详细介绍了DS6控制矿井提升机在低频启动和制动时的优越性以及四象限运行在节能上的突出优势。
    关键词:DS6 矿井提升机 四象限 矢量控制
    1.引言
    矿井提升机是煤矿、铁矿、有色金属矿生产过程中重要的设备。提升机的安全、可靠运行,直接关系到企业的生产状况和经济效益。变频调速是近年来发展起来的一门新兴的自动控制技术,它利用改变被控对象的电源频率,成功实现了交流电动机大范围的无级平滑调速,在运行过程中能随时根据电动机的负载情况,使电机始终处于最佳运行状态,在整个调速范围内均有很高的效率,节能效果明显。采用变频器对异步电动机进行调速控制,由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著,所以得到广泛应用。
    2.应用环境分析
    2.1煤矿提升机系统组成
    矿井提升机的主要结构由电动机、减速箱、盘形制动器、液压站、滚筒、钢丝绳、深度指示器等部分组成;它采用电动机连接减速机驱动滚筒带动钢丝绳从而拉动容器在井筒中升降,完成输送任务,减速和停车时采用液压站配合盘形闸制动,见下图:

    图1 提升机系统

    图2 提升机模型


    2。2提升机负载特性

    提升机应具有大的启动转矩,通常超过150%的额定转矩,若考虑超载实验等因素,至少应在起动加速过程中提供200%的额定转矩;由于机械制动器的存在,为使变频器输出转矩与机械制动器的制动转矩平滑切换,不产生溜钩现象,必须充分研讨变频器启动信号与机械制动器动作信号的控制时序;
    当绞车向下运行在减速段时,电动机将处于再生发电状态,其能量要向电源侧回馈,必须根据不同的现场情况研讨如何处理这部分再生能量。绞车在提升重物离开地面时瞬间负载变化剧烈,变频器应能对这种冲击性负载进行平滑控制;由于生产效率的要求,提升机必须具备快速启停提升能力,这对变频器稳定性提出更高要求。

    3。系统方案
    3.1 德弗斯DS6变频器性能介绍
    优异的控制性能
    -可驱动异步电机机和永磁同步电机;
    -提供VF、开环矢量、闭环矢量三种控制方式;
    -电机温度检测,实时监控电机温度,同时优化控制性能;
    -控制单元、功率单元可选择外部独立电源供电或母线供电;
    -多机柜产品正负母线配置熔断器,有效隔离故障单元,避免故障扩大;
    -提供STOSS1SLSSBC安全功能保护;
    丰富的产品类型
    -系列提供二极管、可控硅、IGBT PWM整流单元;
    -系列提供标准变频器单元、逆变单元、LCL PWM滤波单元;
    -系列提供标准传动和四象限传动柜式产品;
    模块化结构设计
    -模块化设计,采用轮滑结构,方便组装与现场维护;
    -控制单元与功率单元采用光纤通讯,可靠性强;
    -单元接线方式上进下出,满足客户共母线方案使用;
    -标准柜机产品满足单边维护需求;
    高可靠性
    -关键器件采用国际知名品牌长寿命器件;
    -系统单元之间采用光纤通讯,实现光电隔离;
    -单元产品散热采用轴流风扇方案,确保但愿产品可靠性;




    3 系统电气接线图

    4.客户评价
    通过煤矿长时间的运行观察和绞车司机的使用反馈,由DS6变频器驱动的全变频煤矿提升机系统运行良好,与传统的交流切电阻提升机电控相比,性能可靠、操作方便、安全性高、四象限运行回馈电网的电能可以迅速收回设备成本。
    5.结束语
    变频调速是近年来发展起来的一门新兴的自动控制技术,它利用改变被控对象的电源频率,成功实现了交流电动机大范围的无级平滑调速,在运行过程中能随时根据电动机的负载情况,使电机始终处于最佳运行状态,在整个调速范围内均有很高的效率,节能效果明显。采用变频器对异步电动机进行调速控制,由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著,所以得到广泛应用,因此,应用矿用提升机专用变频器,对提升机原有控制系统进行改造,将成为历史的必然趋势。

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