一種防爆交流變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),采用最先進(jìn)的IG-BT模塊以及先進(jìn)的直接力矩控制方式,使得防爆型交流變頻驅(qū)動(dòng)的各個(gè)性能指標(biāo)如啟動(dòng)力矩、控制精度和快速響應(yīng)能夠俊比同類產(chǎn)品有很大的提高,同時(shí),防爆型交流變頻驅(qū)動(dòng)在煤礦井下這一特殊環(huán)境中可廣泛使用,具有很大的優(yōu)越性和巨大的經(jīng)濟(jì)利益。
仟億達(dá)提升機(jī)變頻器矢量控制和直接力矩控制是異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的主要控制方式。矢量控制技術(shù)要做到大范圍調(diào)速必須接速度反饋,而速度傳感器的安裝較麻煩且易于損壞。直接力矩控制在無速度傳感器的條件下仍能做到大范圍,而且具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和大起動(dòng)力矩(最大能夠達(dá)到200%),非常適應(yīng)礦山大功率電動(dòng)機(jī)的工作需求。
由于直接力矩控制技術(shù)發(fā)展很快,其力矩脈動(dòng)較大的缺點(diǎn)得到了改善,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外許多變頻器廠家已把此技術(shù)應(yīng)用到了通用變頻器中。因此,仟億達(dá)提升機(jī)變頻器從先進(jìn)性和實(shí)用性兩方面考慮,防爆型交流變頻驅(qū)動(dòng)器采用直接力矩控制技術(shù)。
2)仟億達(dá)提升機(jī)變頻器在提升機(jī)主電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)應(yīng)用
煤礦通過把變頻器外部頻率給定端子與電控系統(tǒng)可編程自動(dòng)化控制器的模擬量輸出端子連接,實(shí)現(xiàn)了離心式冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量隨著礦井提升機(jī)主電動(dòng)機(jī)定子溫度變化而自動(dòng)調(diào)節(jié),大幅度提高了風(fēng)機(jī)效率。
該礦副井2部提升機(jī)主電動(dòng)機(jī)采用離心式風(fēng)機(jī)冷卻方式,利用調(diào)節(jié)風(fēng)門開度大小來調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量多少。在多年實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)其存在啟動(dòng)電流大、風(fēng)機(jī)效率非常低及風(fēng)量不能自動(dòng)調(diào)節(jié)等缺點(diǎn)。經(jīng)過論證,仟億達(dá)提升機(jī)變頻器決定去掉調(diào)節(jié)風(fēng)門,改由變頻器來驅(qū)動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī),通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度來調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量;并將離心式風(fēng)機(jī)變頻器的控制信號(hào)引入到提升機(jī)控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了離心式風(fēng)機(jī)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控及風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)。結(jié)合礦井提升系統(tǒng)實(shí)際情況,其控制方式為矢量控制,性能穩(wěn)定可靠。
改造后,由于在仟億達(dá)提升機(jī)變頻器中設(shè)定了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)曲線,離心式風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)不再是全壓?jiǎn)?dòng),啟動(dòng)電流由600A以上降到200A以下,大幅度減少啟動(dòng)電流對(duì)電動(dòng)機(jī)的沖擊。如可編程自動(dòng)化控制器發(fā)出“變頻器啟動(dòng)”命令6s后未得到變頻器“啟動(dòng)完畢”反饋信號(hào),則會(huì)發(fā)出離心式冷卻風(fēng)機(jī)故障的信號(hào),并閉鎖提升機(jī);當(dāng)變頻器發(fā)生故障不能正常工作時(shí),離心式冷卻風(fēng)機(jī)控制方式恢復(fù)為原先方式。在主電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子中預(yù)埋了Ni100測(cè)溫電阻,利用S7-400PLC模擬量輸入模塊可很容易檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)實(shí)際溫度,利用變頻器外部頻率跟定功能可實(shí)現(xiàn)頻率隨檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)實(shí)際溫度自動(dòng)調(diào)節(jié),增強(qiáng)系統(tǒng)安全性,有效控制提升機(jī)主電動(dòng)機(jī)溫度變化;降低離心式冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音,基本是免維護(hù)運(yùn)行,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
仟億達(dá)提升機(jī)變頻器其主要功能器件包括:
驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。由速度控制環(huán)和轉(zhuǎn)矩控制環(huán)組成,采用目前最常用的微處理控制芯片和輔助電路。
人機(jī)接口。其主要的電氣保護(hù)有短路、過電流、過載、斷相及不平衡、漏電、過壓欠壓、仟億達(dá)提升機(jī)變頻器過溫和電動(dòng)機(jī)過熱、接地故障等。
功率器件。根據(jù)礦井交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn),同時(shí)考慮國(guó)內(nèi)整流裝置的生產(chǎn)使用情況,選用帶浪涌吸收電路且具有軟恢復(fù)特性的三相整流橋模塊。
限流電路。在驅(qū)動(dòng)器剛接通電源后的一段時(shí)間里,電路串入限流電阻,將電容器的充電電流限制在允許的范圍之內(nèi)。
制動(dòng)電路。使用制動(dòng)電阻將再生到直流電路的能量消耗掉,使電壓保持在允許范圍內(nèi)。仟億達(dá)提升機(jī)變頻器制動(dòng)單元的作用是控制流經(jīng)制動(dòng)電阻的放電電流。
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