卷?yè)P(yáng)提升機(jī)是采礦行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種起重機(jī)械。工況要求頻繁啟制動(dòng)、啟動(dòng)速度慢,轉(zhuǎn)矩大,加速平滑,停車(chē)平穩(wěn)。能否正常工作直接影響采礦的產(chǎn)量、人身的安全及設(shè)備的維護(hù)。
斜井提升機(jī)原使用牽引電機(jī)一般是繞線式交流異步電動(dòng)機(jī),該電機(jī)采用工頻供電,調(diào)速方法為采用通過(guò)集電環(huán)和碳刷在轉(zhuǎn)子回路中串入若干段電阻,由接觸器控制接入電阻的多少來(lái)控制轉(zhuǎn)速,凸輪控制器,接觸器互所控制。這種控制系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn):
1、電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速屬能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速。能耗大,調(diào)速范圍小,平滑性差,低速機(jī)械特性軟,并且轉(zhuǎn)速越低,機(jī)械特性越軟,消耗在電阻中能量比例越大,極不經(jīng)濟(jì),電網(wǎng)電壓的高低對(duì)速度影響很大。
2、接觸器互所控制系統(tǒng)在頻繁切換情況下,沖擊電流大,接觸器觸頭易燒損,轉(zhuǎn)子所串電阻易燒損;對(duì)減速機(jī)、連軸器、鋼絲繩的機(jī)械沖擊大,使用壽命短;
3、系統(tǒng)抱閘是在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行的,對(duì)制動(dòng)器損害很大,閘皮磨損嚴(yán)重。
為改善系統(tǒng)存在的問(wèn)題,公司采用深圳安邦信電子有限公司的變頻器控制方案取代原有方案,效果明顯。
一、改造方案
變頻改造方案:保留原凸輪控制器,減速器和抱閘系統(tǒng),取消原控制柜和繼電器,變頻器采用安邦信G11高性能矢量系列專(zhuān)用變頻器,如下圖所示:
制動(dòng)方法:通過(guò)變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)卷?yè)P(yáng)下降時(shí)電機(jī)制動(dòng)再生的電能采取變頻器內(nèi)置的制動(dòng)
回路外接制動(dòng)電阻變?yōu)闊崮芟?。為防止提升或下降時(shí)因礦山軌道的可能產(chǎn)生的有時(shí)脫軌停車(chē),必須采取液壓制動(dòng)器和手動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)。
為防止溜車(chē)的控制,由外部加裝的直流制動(dòng)給電機(jī)加直流電源,將電機(jī)瞬時(shí)減速至啟動(dòng)液壓制動(dòng)器的抱閘動(dòng)作防止溜車(chē)。
安邦信G11變頻器介紹
G11系列變頻器是深圳安邦信電子有限公司推出的代表未來(lái)變頻器發(fā)展方向的新一代高性能矢量變頻器。與傳統(tǒng)意義上的變頻器相比,在滿足客戶不同性能、功能需求方面,它不是通過(guò)多個(gè)系列產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)(從而增加額外的制造、銷(xiāo)售、使用、維護(hù)成本),而是在客戶需求合理細(xì)分的基礎(chǔ)上,進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),通過(guò)單系列產(chǎn)品的多模塊組合,創(chuàng)建一個(gè)客戶化量身定做的平臺(tái)。是國(guó)內(nèi)少有的幾家真正擁有磁通矢量技術(shù)的變頻器。
該系列變頻器采用優(yōu)良的無(wú)速度矢量控制策略使其具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng),先進(jìn)的電流限制技術(shù)和硬件優(yōu)化設(shè)計(jì),能保證在負(fù)載頻繁波動(dòng)的情況下,變頻器不跳閘。并具有以下特點(diǎn):
可靠性
完善的可靠性設(shè)計(jì)方案:如冗余設(shè)計(jì),降額設(shè)計(jì)等,所有元器件全部采用工業(yè)或軍工等級(jí);專(zhuān)業(yè)化的制作平臺(tái),從而保證整機(jī)的可靠性。
軟啟動(dòng)
相比工頻起動(dòng)方式,采用變頻器控制可以減小機(jī)械部分震動(dòng)和構(gòu)假的沖擊,為用戶節(jié)省了維護(hù)的費(fèi)用,運(yùn)行穩(wěn)定。
高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
采用高性能磁通矢量控制模式,低頻段提供穩(wěn)定高輸出轉(zhuǎn)矩。
安全性
G11具有零伺服功能,使電動(dòng)機(jī)在零速時(shí),能全力矩輸出,即使制動(dòng)器松動(dòng)或失靈時(shí),也不會(huì)出現(xiàn)重物下滑,確保系統(tǒng)安全可靠。
二、改造后的效果
從改造后運(yùn)行來(lái)看,效果非常明顯:
1、 系統(tǒng)采用多段速度控制,啟動(dòng)沖擊小,可以緩啟緩?fù)#瑴p少了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)變速齒輪的沖擊,卷?yè)P(yáng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速等過(guò)程更加平穩(wěn)快速,減少負(fù)載的波動(dòng);操作靈活易掌握。
2、 變頻調(diào)速系統(tǒng)具有完善的安全保護(hù)功能。如欠壓、過(guò)壓、過(guò)轉(zhuǎn)矩、過(guò)電流保護(hù)等,使整個(gè)電控系統(tǒng)的可靠性、安全性得到保證。由于系統(tǒng)為零速制動(dòng),制動(dòng)器無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦,所以使用壽命理論上為無(wú)窮大,實(shí)際上至少延長(zhǎng)十幾倍。
3、 由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流限制得較小,頻繁啟動(dòng)和停止時(shí)電動(dòng)機(jī)熱耗減少、壽命延長(zhǎng);液壓制動(dòng)器和手動(dòng)制動(dòng)器在低速時(shí)操作,其減少閘皮的磨損延長(zhǎng)使用壽命,保養(yǎng)時(shí)間和費(fèi)用都得以減少。卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩的使用壽命也明顯延長(zhǎng)。
3、 停車(chē)位置準(zhǔn)確,重車(chē)、空車(chē)停車(chē)位置基本一致。
4、 變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)原調(diào)速系統(tǒng)的改造 為了確保安全可靠,讓變頻調(diào)速系統(tǒng)與原調(diào)速系統(tǒng)并存,互為備用,隨時(shí)可以切換。同時(shí)為了讓操作者不改變操作習(xí)慣,工、變頻系統(tǒng)都用原操作機(jī)構(gòu)操作。
5、 由于去掉了外接啟動(dòng)電阻,因而提高了系統(tǒng)的用電效率,經(jīng)測(cè)算節(jié)電率達(dá)25%以上
三、 結(jié)束語(yǔ)
實(shí)踐證明,提升機(jī)采用變頻器的調(diào)速控制方案是一種簡(jiǎn)單、可靠性高、節(jié)能、高效,保護(hù)功能齊全(過(guò)電流,過(guò)電壓,欠電壓,接地,過(guò)熱,短路),便于自動(dòng)控制的最佳方案,完全可以替代傳統(tǒng)的控制模式,具有非常高的推廣價(jià)值。