皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)

1、 皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)太原市深科科技有限公司二一二年十二月24小時(shí)服務(wù)熱線:400-0351-138 一、概述在煤礦生產(chǎn)中,皮帶運(yùn)輸機(jī)起著非常重要的作用,它是礦山安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。皮帶運(yùn)輸機(jī)電控裝置的技術(shù)性能,既直接影響礦山生產(chǎn)的效率及安全,又代表著礦井自動(dòng)化發(fā)展的整體水平。隨著世界發(fā)達(dá)國(guó)家皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)控制水平的提高,我國(guó)皮帶運(yùn)輸機(jī)控制已逐步淘汰耗能巨大、自動(dòng)化水平極低的普通軟起電控系統(tǒng),而變頻及PLC數(shù)字化控制技術(shù)已成熟,經(jīng)過多年在礦山皮帶運(yùn)輸機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用,其性能優(yōu)越、節(jié)能顯著已為廣大用戶所認(rèn)知。我公司在采用先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),充分的考慮到了皮帶機(jī)電控系統(tǒng)工作的可靠性、完善性,充分考慮操

2、作的簡(jiǎn)易性,盡可能簡(jiǎn)化系統(tǒng),適合現(xiàn)場(chǎng)條件,符合現(xiàn)場(chǎng)操作工的操作習(xí)慣,這是我們?cè)O(shè)計(jì)的根本所在。皮帶機(jī)電控系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)高強(qiáng)度作業(yè)系統(tǒng),因此對(duì)皮帶機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)也有更高的要求。傳統(tǒng)交流拖動(dòng)系統(tǒng)的顯著缺點(diǎn)是:帶式輸送機(jī)在啟動(dòng)過程中對(duì)電網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、皮帶沖擊嚴(yán)重,重負(fù)載時(shí)啟動(dòng)困難。運(yùn)行過程中輕載、空載時(shí),對(duì)電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、滾筒、托輥、膠帶等設(shè)備造成不必要的磨損和電能消耗;設(shè)計(jì)富余量大,電動(dòng)機(jī)常處于50%以下的低效率工作狀態(tài),無法調(diào)整速度,控制精度低,安全保護(hù)和監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)不完善,安全可靠性差,維護(hù)工作量大,而且運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。本設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),采用PLC進(jìn)行變 頻控制,并且可根據(jù)客戶需要

3、加入觸摸顯示屏監(jiān)控操作系統(tǒng),包括速度控制、行程控制、煤量在線監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、安全回路、制動(dòng)系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)等。本系統(tǒng)大大提高了礦井皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的安全性、可靠性、完善了檢測(cè)系統(tǒng)、提高了調(diào)速性能,節(jié)約了能源,對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)有重大意義。二、系統(tǒng)組成 第一部分:交流配電電源柜部分交流配電電源柜部分采用雙電源進(jìn)線(即雙回路供電,保障了生產(chǎn)的連續(xù)性。同時(shí)向交流變頻驅(qū)動(dòng)柜、自動(dòng)化控制顯示操作臺(tái)進(jìn)行 饋電。并具有完善的過電流、短路、欠電壓、漏電動(dòng)作等保護(hù)功能,使設(shè)備運(yùn)行更加安全可靠。第二部分:自動(dòng)化控制顯示操作臺(tái)部分自動(dòng)化控制采用原裝進(jìn)口的SIEMENS S7系列PLC作為接收、處理、輸出信號(hào)

4、的主控器件,并完全按GB/T17626電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。顯示系統(tǒng)采用WEINVIEW品牌MT系列全彩工業(yè)級(jí)觸摸顯示屏。該顯示單元可以通過PLC公共數(shù)據(jù)通道中取出各種數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,包括皮帶機(jī)運(yùn)輸狀態(tài)畫面,實(shí)時(shí)顯示輸送機(jī)運(yùn)行速度,控制輸送機(jī)在零速時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作狀態(tài),系統(tǒng)各保護(hù)點(diǎn)和外設(shè)故障記憶顯示等功能。第三部分:交流變頻驅(qū)動(dòng)柜部分交流變頻驅(qū)動(dòng)柜部分采用兩臺(tái)ABB品牌ACS系列全數(shù)字,重負(fù)載適量轉(zhuǎn)距控制型變頻器,主從控制分別同步驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電機(jī),同時(shí)完成對(duì)電機(jī)起動(dòng)調(diào)速等控制過程,與主控臺(tái)等單元共同構(gòu)成全數(shù)字、高性能的變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)坡度方向向下輸送物料時(shí),電機(jī)會(huì)處于發(fā)電狀態(tài),這

5、時(shí)應(yīng)加配制動(dòng)單元或能量回饋單元,將電機(jī)所產(chǎn)生的再生電能通過制動(dòng)電阻消耗掉,或轉(zhuǎn)換成三相交流電反饋電網(wǎng)。達(dá)到剎車制動(dòng)的效果。第四部分:保護(hù)信號(hào)采樣部分 保護(hù)信號(hào)取樣部分主要由各種傳感器組成,通過傳感器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī)電流電壓、煤倉(cāng)煤位、上煤量監(jiān)測(cè)、跑偏、拉繩急停、皮帶機(jī)運(yùn)行速度、堆煤、溫度、煙霧、瓦斯、縱向撕裂、急停等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并輸入到自動(dòng)化控制顯示操作臺(tái)的PLC信號(hào)輸出接口中,通過PLC進(jìn)行信號(hào)處理并發(fā)出停機(jī)開關(guān)各種電磁閥,自動(dòng)水閥等相應(yīng)指令。并實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,設(shè)備運(yùn)行和故障狀態(tài)在觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示。三、采用變頻調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1、電氣部分:1真正實(shí)現(xiàn)了皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的軟啟動(dòng)。減少

6、電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。采用閉環(huán)矢量控制變頻器,特點(diǎn)啟動(dòng)力矩大,能將電機(jī)的軟啟動(dòng)和皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)合二為一,通過電機(jī)的慢速起動(dòng),帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢起動(dòng)。將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放,使皮帶機(jī)在起動(dòng)的過程中形成的張力波極小,幾乎對(duì)皮帶不造成傷害。2可以實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。通過變頻器主機(jī)和從機(jī)的電流閉環(huán)PID控制,使皮帶機(jī)在負(fù)載不斷變化的情況下保證各電機(jī)輸出電流均衡,輸出轉(zhuǎn)矩相同。3可以實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)負(fù)載變化和速度變化閉環(huán)控制。通過在上煤位置安裝多個(gè)防爆傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控上煤量,通過PLC計(jì)時(shí)后運(yùn)算出太原市深科科技有限公司礦山變頻電控系統(tǒng) 皮帶機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的皮帶機(jī)運(yùn)載量多少， 輸出給定控制信號(hào)調(diào)

7、節(jié)變 頻器輸出頻率。當(dāng)皮帶機(jī)上運(yùn)載量大時(shí)，皮帶機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)皮帶機(jī) 上運(yùn)載量小時(shí)，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，降低變頻器頻率，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá) 到節(jié)能省電，減少皮帶機(jī)磨損的目的。 4） 變頻電控完全系統(tǒng)符合 EMC 電磁兼容性等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。變頻 系統(tǒng)標(biāo)配交直流輸入輸出濾波器，減小對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)的高次諧波干 擾，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。在電網(wǎng)波動(dòng) 15% 范圍內(nèi)，恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，不 會(huì)因?yàn)殡娋W(wǎng)波動(dòng)影響負(fù)載起動(dòng)情況。 5） 采用變頻器驅(qū)動(dòng)后， 在整個(gè)工作過程中功率因數(shù)都可達(dá)到 0.9 以上，大大節(jié)省了無功功率。通常情況下，煤礦用電機(jī)在設(shè)計(jì)過程中 放的裕量較大，正常工作時(shí)絕大部分不能滿載運(yùn)行，電機(jī)工作于額定 電壓，額定速度而負(fù)

8、載經(jīng)常很小，也有部分時(shí)間是空載運(yùn)行。由電機(jī) 設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性知道，電機(jī)只有在接近滿載時(shí)才是效率最高，功率因 數(shù)最佳。輕載時(shí)則降低，造成不必要的電能損失。 2、機(jī)械部分： 1） 降低設(shè)備的維護(hù)量，方便皮帶檢修。電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速， 加、減速過程很平滑，電流沖擊小，大大減輕了機(jī)械沖擊的強(qiáng)度。當(dāng) 皮帶在輕負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)自動(dòng)調(diào)低皮帶運(yùn)行速度，使皮帶運(yùn)輸機(jī)的 機(jī)械部分磨損大大減小，使皮帶機(jī)使用壽命更長(zhǎng)。而且當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī) 檢修時(shí)可以將皮帶機(jī)降到很低的速度運(yùn)行， 解決了以前由于皮帶運(yùn)輸 太原市深科科技有限公司 電話： 0351-* 傳真： 0351-* 太原市深科科技有限公司礦山變頻電控系統(tǒng) 機(jī)運(yùn)行速度過快而難于檢修皮帶的問題，提高了膠帶的檢修效率。 2） 節(jié)約高效，降低機(jī)器工作噪聲。采用變頻驅(qū)動(dòng)后，電機(jī)與減 速器之間是直接硬連接，中間減少了液力偶合器這個(gè)環(huán)節(jié)，而液力偶 合器本身的傳遞效率是不高的， 并且液力偶合器主要是通過液體來傳 動(dòng)，而液體的