变频器在连续输送机中的应用
项目概况及设计方案
云南小龙潭矿务局是国有煤炭生产企业,是国家批准的大型煤炭基地云贵煤炭基地重点矿区之一,是云南省重要的能源生产基地,以生产褐煤为主,拥有小龙潭、布沼坝两座露天煤矿和机修、建筑单位。矿务局呈现以煤为主、多业并举的发展格局,除煤炭产业外,还拥有机修、建筑、加工、服务业等,发展势头强劲。目前正在进行的五期扩建工程是云南省“双百”工程重点建设项目,于2008年3月正式开工,建成后煤炭产量将达到1490万吨/年。
云南小龙潭矿务局布脑坝新剥离系统502带式输送机主电机功率为2x800kW。为保证安全生产,减少对设备的冲击,矿务局会同设计、机修等各方决定采用高压变频器驱动;且为应对机械部分误差较大,可采用变频器方便调速,并采用一对一、双机同步方式。
制带机的工作原理及特点
带式输送机驱动滚筒,靠摩擦力牵引输送带。输送带通过拉伸变形和摩擦力带动物体在托辊上运动。输送带是一种弹性储能材料,在输送带停止和运行时都储存着很大的势能,这就决定了输送带应采用软启动方式启动。国内煤矿大多采用液力偶合器实现输送带的软启动,启动时将液力偶合器的机械效率调整为零,使电动机空载启动。采用液力偶合器软启动输送带时,由于调速范围窄,低速启动时间短,加载力大,前后双机拖动同一条输送带时,难以真正解决负载功率与输送带弹性势能功率的分配和同步问题,易造成输送带断裂、老化,且对输送带强度要求较高。另外,液力偶合器长期运行会造成内部油温升高、金属件磨损、泄漏、效率降低,不仅增加维护的难度和成本,还会污染环境。
执行
双机通讯处理系统对主从变频器系统进行协调控制,并相互通讯传递信息。DCS系统将运行频率发送给通讯系统,通讯系统将给定转速发送给主机,由主机再发送给从机。当主机出现轻微故障时,从机将实时跟随主机并采取相应措施。同样,当从机出现轻微故障时,主机也将实时跟随主机并采取相应措施。同时,借助双电机功率检测及处理系统,自动调整主从电机实时同步运行,真正实现主从速度同步运行。
变频器选型及主电路描述:
该逆变器额定功率为850KW,额定电压为6KV,额定电流为100A;数量为2台。
逆变器主电路如下:
1). 每台变频器包含全套QS1、QS2、KM1、KM2
2).QS为单极隔离开关,KM为真空接触器。
3).KM处于闭合状态时,QS被机械锁定,不能操作。
4).KM由DCS系统控制闭合,且闭合状态电动维持,其线圈具有长期通电能力。
节电率及投资效益分析
小龙潭矿务局布沼坝新剥离系统502带式输送机主电机功率为2x800kW,采用交流接触器调速。由于功率较大,启动、换挡时冲击电流较大,中高速运行不稳定,大量电能消耗在转子电阻中,造成巨大的能源浪费。同时,工人的作业环境也极其恶劣,急需改造由于变频器具有软启动、大范围平滑调速、节能效果显著等优点,我矿经多方调研,决定采用深圳市安邦信电子有限公司生产的AMB-HVI高压系列变频器对系统进行改造,经过几个月的运行,证明改造效果比较理想。