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        英威騰GD5000系列高壓變頻器在新疆某礦業6km皮帶機上的應用

        時間:2022-06-13 14:13:05來源:深圳市英威騰電氣股份有限公司

        導語:?皮帶運輸機是以運輸帶作為牽引和承載物料的連續運輸機械。運輸帶繞經驅動滾筒和各種改向滾筒,由拉緊裝置給以適當的張緊力,工作時在驅動裝置驅動下,通過滾筒與運輸帶之間的摩擦力和張緊力,使運輸帶運行。

          一、變頻器驅動皮帶運輸機是行業應用主流

          皮帶運輸機是以運輸帶作為牽引和承載物料的連續運輸機械。運輸帶繞經驅動滾筒和各種改向滾筒,由拉緊裝置給以適當的張緊力,工作時在驅動裝置驅動下,通過滾筒與運輸帶之間的摩擦力和張緊力,使運輸帶運行。物料被連續地送到運輸帶上,并隨著運輸帶一起運動,從而實現對物料的輸送。帶式運輸機主要部件包括驅動裝置、滾筒組、垂直拉緊裝置、托輥組、清掃器、運輸帶、安全保護裝置等 。

          現有大多數皮帶機采用工頻拖動,有直接啟動、液力耦合啟動、軟啟動等方式。由于電機長期工頻運行,加之液力耦合器等效率等問題,造成皮帶運輸機運行起來非常不經濟;同時,由于電機啟動沖擊大,在機械上產生劇烈沖擊,加速機械磨損;還有運輸帶、液力耦合器的磨損和維護等會產生較大費用。這對于現在創建低碳、節能型社會是不相符的。

          由于變頻器的調速范圍寬,啟動轉矩大,可在重載下緩慢啟動,啟動安全性高。對于多電機驅動的皮帶機,變頻器主從同步控制性能好,主從控制功率均衡。同時,變頻器的使用對電機功率因數也有顯著提高。在運輸系統配置物流傳感器后,可根據實際物料流量需求自動調節皮帶機運速,經濟節約。

          總體來看,皮帶運輸機由變頻器來驅動,對節約社會能源、增加企業效益都具有非常現實的意義,變頻器驅動皮帶運輸機已成為行業應用主流。

          二、新疆某礦業皮帶機項目背景

          新疆某礦業公司新建101皮帶機項目,為上行皮帶,其長度約6km,采用4臺高壓永磁同步電機驅動,電機規格為10kV/1400kw。頭部3臺電機,尾部1臺電機。皮帶機驅動示意圖如下:頭部電機M1、M2驅動同一個滾筒,M3驅動換向滾筒。頭部電機M1、M2、M3距離很近,視為剛性連接。頭部3臺電機與尾部電機M4之間為6km長皮帶,視為柔性連接。

        英威騰電氣

          皮帶設計要求如下:

          1、永磁同步電機:

          U=10kV,N=1400kW×4(頭3尾1),n=74r/min

          2、膠帶寬度:B=1600mm,

          運量:Q=4000t/h,運速:V=5.5m/s

          3、機長:L=6290m,提升高度:H=45m

          三、英威騰變頻系統方案

          根據客戶需求,英威騰為其量身定做了GD5000高壓變頻器主從控制方案,方案配置長距離光纖通訊模塊,滿足頭部與尾部變頻器之間長距離光纖通訊的要求。

          GD5000控制系統采用DSP+FPGA+ARM多核控制系統,使用先進的無速度傳感器矢量控制方式,適用于高壓異步、同步電機調速。控制精度高,動態響應快,低頻輸出轉矩大;主從控制技術能夠實現對多臺電機協調控制,實現功率均衡。

          1、主從控制方案簡介

          頭部3臺變頻器與尾部1臺變頻器主從控制采用光纖通訊,光纖連接方式為環形連接,光纖接口位于變頻器控制柜內。變頻器自身通過主從控制可以實現功率均衡。

          實現功率均衡的方式是:通過高速通訊,把從變頻器的輸出功率報告給主變頻器,主變頻器分析判斷計算后,調整從變頻器的運行頻率,達到兩臺或者多臺變頻器輸出功率基本相一致,功率誤差控制在5%以內。

          主從控制系統圖如下:

        英威騰電氣

          4臺變頻器均采用矢量控制。頭部3臺電機為剛性連接, 1號作為主機,采用速度控制,2號和3號兩臺從機采用轉矩控制。尾部4號機與頭部之間視為柔性連接,采用速度控制。

          主要參數如下:

        英威騰電氣

          2、現場運行狀況

          設備調試完成,4臺電機速度同步,功率均衡。帶料運行時電機運行電流相差在1A左右,運行效果得到用戶高度認可。

        英威騰電氣

          3、現場照片

        英威騰電氣

        頭部3臺變頻器

        英威騰電氣

        頭部電機M1和M2

        英威騰電氣

        101皮帶機

          四、結束語

          在該皮帶運輸機項目中,負載電機為高壓永磁同步電機,主、從電機之間既有剛性連接,又有柔性連接,GD5000變頻器軟件控制性能得到全面檢驗。頭部變頻與尾部變頻相距約6公里,長距離光纖通訊,控制信號長距離傳輸可靠性和穩定性也得到驗證。通過實踐證明英威騰GD5000高壓變頻器主從控制方案完全滿足現場使用要求。

          英威騰先進的多臺電機主從控制技術在皮帶運輸機上成功應用,體現了公司在礦山行業雄厚的技術實力。成熟的解決方案,優異的產品性能,良好的現場服務得到客戶高度認可。

        標簽: 英威騰電氣變頻器電機

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