匯川技術(shù)HD92高壓變頻器在皮帶機多電機功率平衡上的應(yīng)用

蘇州匯川技術(shù)有限公司PAGEPAGE4匯聚百川引領(lǐng)未來！蘇州匯川技術(shù)有限公司地址：中國江蘇省蘇州市吳中經(jīng)濟區(qū)旺山工業(yè)園友翔路16號網(wǎng)址：全國統(tǒng)一服務(wù)熱線：400-777-1260匯川技術(shù)HD92高壓變頻器在皮帶機多電機功率平衡上的應(yīng)用（提供：蘇州匯川技術(shù)有限公司，應(yīng)用領(lǐng)域：礦山）應(yīng)用領(lǐng)域：礦山關(guān)鍵字：磁鏈閉環(huán)、皮帶機、主從控制、軟啟動、節(jié)能摘要：本文介紹了匯川HD92皮帶機專用高壓變頻器在寧夏某煤礦主井（斜井）皮帶機上的應(yīng)用。并從電氣原理、性能、節(jié)能分析等各方面對高壓變頻器在皮帶機上的應(yīng)用做總結(jié)。概述皮帶輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)輸送設(shè)備，是煤礦開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備，是煤礦斜井生產(chǎn)的重要傳送設(shè)備。國內(nèi)煤礦的高壓電機拖動的皮帶機一般都采用工頻拖動，并在電機和減速機之間加裝液力耦合器，液力耦合器通過勺管來改變渦輪與泵輪之間油腔的油量多少來調(diào)速，達到軟起、軟停、調(diào)試的目的。但液力耦合器是機械設(shè)備，不可能精確的調(diào)整油腔的油量，更不能使兩臺電機無論在啟動、停止還是在運行中達到轉(zhuǎn)速一致、轉(zhuǎn)矩相同、功率平衡的目的；而變頻器完全可以解決這個問題，液力耦合器屬于低效調(diào)速設(shè)備，在調(diào)速的過程中轉(zhuǎn)差功率以熱能的形式損耗在油中。這不僅消耗了能量，而且使液力耦合器油溫升高，為此必須采取妥善的冷卻方式，特別是在環(huán)境溫度較高的場合應(yīng)用，對冷卻的要求更高，在夏季不得不采取不間斷的沖水冷卻等措施，即使如此，有時仍會因溫度過高，威脅到液力耦合器安全時，不得不停機，以使溫度降下來。所以高壓變頻器在皮帶機上取代液力耦合器是必然的趨勢。設(shè)備概況某煤礦皮帶機輸送系統(tǒng)主要有皮帶機、抱閘、減速機、逆止器、皮帶、皮帶秤、抓捕器、拉線急停、跑偏傳感器等組成。1、皮帶機皮帶長800米，寬1.5米。2臺電機，拖動直徑1.2米的驅(qū)動滾筒。速度3/S米，兩個驅(qū)動滾筒都在機頭。距離較近為鋼性連接。圖1現(xiàn)場皮帶機驅(qū)動滾筒2、驅(qū)動電機三相異步電機功率450KW電機電壓10KV電機額定電流32.5，功率因數(shù)0.84，轉(zhuǎn)速1450R/MIN3、抱閘器（電力液壓驅(qū)動器）：額定推力1250N,功率560W，4、減速機：西門子生產(chǎn)行星式減速機。功率500KW,N1=1500，N2=42.38。

圖3高壓變頻器一次系統(tǒng)圖4.皮帶機保護皮帶機保護有雙向拉繩急停保護，速度開關(guān)保護，溫度保護，煙霧保護、縱向撕裂保護，兩級跑偏開關(guān)保護，堵煤開關(guān)保護，超溫灑水。HD92皮帶機專用高壓變頻器預(yù)留了皮帶機保護的專用接口，可以通過通訊上傳故障，也可以通過端子排做皮帶機和高壓變頻器的故障連鎖，只需把所有的保護信號上傳，高壓變頻器可以對皮帶機做實時的監(jiān)控。HD92具備如下保護：1）跑偏保護2）堆煤保護3)速度保護4)縱撕保護5)其它設(shè)備保護匯川技術(shù)HD92皮帶機專用高壓變頻器的優(yōu)勢4.1匯川技術(shù)HD92系列高壓變頻器技術(shù)特點

匯川HD92系列高壓變頻器以高速浮點DSP為控制核心，采用矢量控制技術(shù)、功率單元串聯(lián)多電平技術(shù)，屬高-高電壓源型變頻器，其諧波指標遠小于IEE519-1992的諧波國家標準，輸入功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不必采用輸入諧波濾波器、功率因數(shù)補償裝置和輸出濾波器；不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題，可以使用普通的異步電機。HD92高壓變頻器除具有一般普通變頻器的性能外，還具有以下突出特點：

(1)采用高速DSP+RAM+FPGA作為核心處理器，運算速度更快，控制更精準。

(2)飛車啟動功能。能夠識別電機的速度并在電機不停轉(zhuǎn)的情況下直接啟動。

(3)完整的工頻/變頻自動互切技術(shù)。匯川技術(shù)提供的自動旁路切換柜，不僅可實現(xiàn)變頻故障情況下自動由變頻轉(zhuǎn)換至工頻運行狀態(tài)，還可實現(xiàn)在變頻檢修完畢后由工頻瞬間轉(zhuǎn)換至變頻運行的功能，整個轉(zhuǎn)換過程不會對用戶設(shè)備的運行造成任何影響。

(4)矢量控制方式，低頻時可輸出大轉(zhuǎn)矩。

(5)具備突發(fā)相間短路保護功能。如果由于設(shè)備原因及其他原因造成輸出短路，此時如果變頻器不具備相間短路保護功能，將會導(dǎo)致重大事故。匯川變頻器在發(fā)生類似問題時能夠立即封鎖變頻器輸出，保護設(shè)備不受損害，避免事故的發(fā)生。(6)多機主從控制，功率均衡。皮帶機不管是啟動還是運行過程中，電機是相同的電流，相同的轉(zhuǎn)矩，不會出現(xiàn)一電機過載，一臺電機輕載的問題，而且具有軟起動的功能，啟動時電流不超過電機的額定電流，減小電機在啟動瞬間對絕緣的損壞。對電機的軸承的機械沖擊減小。（7）具有單變頻主從控制模式，當一臺變頻器出現(xiàn)故障時，故障機器自動切換到工頻，工頻電機為主機，變頻電機為從機。變頻電機根據(jù)采集到工頻電機的電流、電壓量實時調(diào)整自身轉(zhuǎn)矩輸出，主從控制達到功率平衡。（8）非對稱旁路技術(shù)為提升機的穩(wěn)定運行提供可靠保障（選配）當其中某個單元出現(xiàn)故障后，如果單元具備旁路功能，通過非對稱旁路技術(shù)可以使系統(tǒng)不停機運行。功率單元旁路采用機械式接觸器方式，并且專門為其設(shè)計了一套功率單元旁路控制系統(tǒng)，一旦功率單元故障，旁路系統(tǒng)均能正確安全的旁路。4.2使用效果使用HD92高壓變頻器后，根據(jù)現(xiàn)場實測空載啟動、停止、運行；輕載時啟動、停止運行以及重載時啟動、停止運行的波形，可以看出此皮帶機運行平穩(wěn)，完全滿足設(shè)計要求。實現(xiàn)了皮帶機低頻大轉(zhuǎn)矩能力，把運行過程荷載變化對設(shè)備的影響降到最低，實現(xiàn)皮帶機系統(tǒng)完美控制運行。圖4現(xiàn)場主從電機電流波形圖圖5現(xiàn)場HD92高壓變頻器照片結(jié)束語HD92高壓變頻器為匯川技術(shù)大傳動產(chǎn)品線開發(fā)生產(chǎn)的高性能高壓變頻器，其具備磁鏈閉環(huán)矢量控制算法，多個現(xiàn)場的使用表明，完全可以滿足皮帶機應(yīng)用的要求。特別是HD92高壓變頻器的多機高速通訊方案，為皮帶機多機功率平衡提供了完美的解決方案。深圳市匯川技術(shù)股份有限公司專注于工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，定位服務(wù)于中高端設(shè)備制造商，以擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)自動化控制技術(shù)為基礎(chǔ)，以快速為客戶提供個性化的