變頻系統(tǒng)甩掉了原電控調(diào)速用的交流接觸器及調(diào)速電阻,提高了系統(tǒng)的可靠性,改善了操作人員的工作環(huán)境,使噪音及室溫降低了很多。 調(diào)速連續(xù)方便,分段預(yù)置,連續(xù)平滑調(diào)節(jié)。 實(shí)現(xiàn)了低頻低壓的軟起動和軟停止,使運(yùn)行更加平穩(wěn),機(jī)械沖擊小。 啟動及加速過程沖擊電流小,加速過程中最大啟動電流不超過1.3倍的額定電流,提升機(jī)在重載下從低速平穩(wěn)無級平滑地升至最高速,也沒有大電流出現(xiàn),大大地減小了對電網(wǎng)的沖擊。 增加了直流制動功能,使重車停車時更加平穩(wěn),有效避免了“溜溝”現(xiàn)象。 采用能耗制動、回饋制動或超級電容吸收技術(shù),成功解決了位能負(fù)載在快速、減速或急停時的再生發(fā)電能量處理問題,保證了變頻器的安全運(yùn)行。 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償達(dá)到規(guī)范要求,重車啟動正常。 節(jié)能效果顯著。據(jù)實(shí)測,在低速段節(jié)能明顯,一般可達(dá)到30%左右。而且礦井越淺,低速段運(yùn)行時間越長,節(jié)能效果越明顯。 采用變頻控制后,原繞線式電機(jī)可改為普通電機(jī),這不但降低了成本,普通電機(jī)比繞線式電機(jī)可節(jié)約投資1/3,而且電機(jī)維護(hù)方面,避免了轉(zhuǎn)子炭刷的燒損及維護(hù)。
3. 礦井提升機(jī)專用變頻器的特點(diǎn) 礦用電網(wǎng)波動較大,變頻器在(380V-10KV)±20% 能正常工作。 運(yùn)行平穩(wěn),加減速平滑,運(yùn)行速度曲線加速段、減速段為S型,在加減速過程中可做到加速度連續(xù),無撞擊感。 對回饋能量的處理方法: 回饋制動,帶有能量回饋單元。將制動時產(chǎn)生的再生 能量回饋到電網(wǎng)。 變頻器在整個工作過程中提供所需要的力矩特性: 啟動力矩大于2倍額定轉(zhuǎn)矩,尤其是當(dāng)?shù)V車停在井筒中間時,啟動轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩大得多。低頻轉(zhuǎn)矩在6HZ時大于1.6倍額定轉(zhuǎn)矩。 有足夠的加速力矩,適應(yīng)重車提升時的加速過程。 運(yùn)行過程中由于道軌不平整或滾筒偶爾出現(xiàn)鋼絲繩絞繩,會引起電機(jī)力矩的 跳變,變頻器能承受這種跳變。 運(yùn)行過程中若出現(xiàn)偶然事件,要求快速停車時能給出大于額定轉(zhuǎn)矩的制動力矩,這時會有較大的能量饋送給變頻器。 停車狀態(tài)下,能給出大于額定轉(zhuǎn)矩的制動力矩,防止重車下滑。
4.變頻器技術(shù)指標(biāo) 變頻器容量:90KW-400KW/380V,200KW-5000KW/6KV、10KV。 頻率范圍:2-50HZ分段予置,連續(xù)調(diào)節(jié)。 工作電壓范圍:(380V—10KV)±20%
過載能力: 160%額定電流,允許1分鐘; 220%額定電流,允許1.5秒。
轉(zhuǎn)矩特性: 啟動轉(zhuǎn)矩,大于2倍額定轉(zhuǎn)矩; 低頻轉(zhuǎn)矩,6HZ時大于1.6倍額定轉(zhuǎn)矩; 制動轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩。
兩種制動方式: 直流制動; 回饋制動,帶有能量回饋單元,將制動時產(chǎn)生的再生能量回饋給電網(wǎng)。 除一般變頻器所具有的過壓、欠壓、過載、短路、溫升等多種保護(hù)功能外,具有開機(jī)連鎖保護(hù)、自動限速保護(hù)功能等。在各種不利情況下,能夠避免事故、確保安全。 遠(yuǎn)距離操作及顯示,能顯示多種設(shè)置參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)。 5、幾種特殊功能的實(shí)現(xiàn) (1)對再生能量的處理 變頻器的主回路采用雙向逆變方案。原理示意圖如圖2所示。 (2)直流制動的作用 提升機(jī)配用變頻器,直流制動功能對系統(tǒng)的安全運(yùn)行起重要作用。當(dāng)重車在井筒中間停車時,變頻器由高速平滑地降到低速,隨之施加一直流制動信號使絞車停止,當(dāng)機(jī)械制動起作用后方可去掉直流制動信號,使重車靠機(jī)械抱閘的作用停在中間。啟動時,先對電機(jī)施加一直流制動信號,當(dāng)檢測到機(jī)械抱閘打開時,方可去掉直流制動信號,加上啟動電壓,絞車轉(zhuǎn)動。機(jī)械抱閘抱緊狀態(tài)一直在變頻器檢測下,一旦機(jī)械抱閘打開,馬上給電機(jī)施加直流制動信號,確保重車不可能下滑,要絕對避免“溜勾”現(xiàn)象。 為了盡量減小運(yùn)行過程中的機(jī)械沖擊,在變頻器啟動與停止過程中,最好做到加速度是連續(xù)的,即運(yùn)行和速度曲線是平滑的,即通常所說的S形(在加速段、減速段速度曲線)加、減速曲線,見圖4。 當(dāng)井下及井口停車傾角很小時(約30),這時要求絞車運(yùn)行速度很低,否則會出現(xiàn)“松繩”現(xiàn)象。另外根據(jù)井筒中軌道情況,要求變頻器能以不同的頻率工作。根據(jù)現(xiàn)場情況,變頻器可設(shè)置5個頻率段。例如設(shè)置6HZ、15HZ、25HZ、35HZ、50HZ 5個不同的速度。主令控制器的不同位置,對應(yīng)不同的直流控制電壓,也即對應(yīng)不同的運(yùn)行頻率。 (4)自動限速保護(hù) 當(dāng)運(yùn)行接近終點(diǎn)時,給出一個減速信號,接到減速信號后,若主令控制器已經(jīng)操作減速,則變頻器按照主令控制器的操作改變運(yùn)行速度。若收到減速信號后,主令控制器沒有正常操作,則自動啟動機(jī)內(nèi)的自動減速程序,將變頻器的工作頻率按預(yù)定要求逐步變?yōu)榈退龠\(yùn)行。這對預(yù)防“過卷”是十分必要的。此外,絞車帶有測速發(fā)電機(jī),當(dāng)測速發(fā)電機(jī)給出超速信號時,變頻器也能自動減速。 (5)連鎖開機(jī)功能 絞車開機(jī)必須按照給出的命令操作,當(dāng)給出“上行”或“下行”命令時,若操作人員的操作與命令不符,連鎖功能對此操作不響應(yīng),變頻器不啟動,連鎖功能是保證安全運(yùn)行的重要措施。
四、變頻改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析 1.變頻器在低速段運(yùn)行時節(jié)能顯著,由于提升機(jī)在井口及井底時都處于低速運(yùn)行,根據(jù)現(xiàn)場情況,一般設(shè)置升速點(diǎn)及減速點(diǎn)分別在70—100m左右,因此其低速運(yùn)行段大約在140—200m,根據(jù)坡長的不同,其低速段約占30%左右,其綜合節(jié)電率約在20%左右。2. 采用變頻控制后,由于設(shè)置直流制動,在運(yùn)行時油閘全敞開,減輕了原工頻控下的磨損,油閘只是作為一種輔助設(shè)施,在電機(jī)停穩(wěn)后或在急停時快速抱閘用,據(jù)測算,該項(xiàng)損耗大大減低,每年也可節(jié)省2—3萬元。 3. 原工頻控制采用交流接觸器進(jìn)行速度段切換,用調(diào)速電阻調(diào)速,而變頻控制則將其全部甩掉,不但節(jié)省了投資,也增加了可靠性,原用接觸器及調(diào)速電阻,每2—5個月即可更換一次,維修費(fèi)用大,而且耽誤生產(chǎn)。 4. 采用回饋制動,其再生能量能回收利用,這也節(jié)約了一部分電能。 綜上所述,其綜合經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯。 |