時(shí)間:2015-09-02 10:28:39來(lái)源:張飛
摘要:牽引機(jī)車(chē)是地鐵隧道項(xiàng)目中最常見(jiàn)的運(yùn)輸工具。隨著電力電子的快速發(fā)展,變頻技術(shù)在牽引機(jī)車(chē)中得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹了合康變頻根據(jù)蓄電池組電力機(jī)車(chē)的技術(shù)要求,為隧道牽引機(jī)車(chē)提供變頻改造方案,幫助客戶(hù)解決了電源轉(zhuǎn)換、低速高扭矩等技術(shù)問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:合康變頻 牽引機(jī)車(chē) 軌道交通
1前言
近年來(lái),隨著城市建設(shè)腳步加快,軌道交通也在迅猛發(fā)展,隧道牽引機(jī)車(chē)在各類(lèi)建筑工程施工中得到廣泛應(yīng)用,隧道牽引機(jī)車(chē)也由原來(lái)的蒸氣機(jī)車(chē)、柴油機(jī)車(chē)演變?yōu)殡娏C(jī)車(chē)。電力機(jī)車(chē)具有功率大、過(guò)載能力強(qiáng)、牽引力大、速度快、整備作業(yè)時(shí)間短、維修量少、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低、便于實(shí)現(xiàn)多機(jī)牽引、能采用再生制動(dòng)以及節(jié)約能量等優(yōu)點(diǎn)。
由于隧道里電氣化的局限,大部分機(jī)車(chē)采用蓄電池組的供電方式,而電機(jī)是三相異步電機(jī),這就需要把直流轉(zhuǎn)換成交流為電機(jī)供電。合康變頻憑借專(zhuān)業(yè)的變頻技術(shù),為客戶(hù)量身定制了蓄電池牽引機(jī)車(chē)上的專(zhuān)用變頻器,可實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)矢量控制,提高了自動(dòng)化水平,減少了人員維護(hù)周期。
2改造項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)情況
南京和蘇州地鐵項(xiàng)目中有大量的隧道牽引電力機(jī)車(chē),用來(lái)運(yùn)輸材料等物資。為提高生產(chǎn)效率和降低運(yùn)行成本,客戶(hù)最終采用合康變頻HID系列變頻器進(jìn)行技術(shù)改造。
隧道牽引機(jī)車(chē)機(jī)械組成部分:車(chē)體、司機(jī)室、空氣制動(dòng)系統(tǒng)、牽引裝置。
隧道牽引機(jī)車(chē)電氣組成部分:蓄電池組、主牽引變頻控制器(DC/AC)、牽引電機(jī)、空壓機(jī)變頻、空壓機(jī)系統(tǒng)。
改造中需注意的事項(xiàng):
1) 由于是蓄電池組供電,改造時(shí)需要對(duì)蓄電池組電量進(jìn)行監(jiān)控,正常電壓范圍為460~560V,低于460V需要提示更換電池或充電處理。
2) 因使用環(huán)境在地下隧道,現(xiàn)場(chǎng)比較陰暗潮濕,對(duì)變頻器的防護(hù)等級(jí)要求高。
3) 現(xiàn)場(chǎng)軌道為臨時(shí)鋪設(shè),不夠平整,阻力變化大,變頻器具有較高的過(guò)載能力。
圖1:現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 圖2:改造現(xiàn)場(chǎng)
圖3:司機(jī)室操作臺(tái)
3整體改造技術(shù)方案
圖4:隧道牽引電力機(jī)車(chē)改造方案圖
本方案由蓄電池組提供直流電源,通過(guò)專(zhuān)用變頻器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,來(lái)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)交流鼠籠式牽引電動(dòng)機(jī),通過(guò)牽引電機(jī)控制機(jī)車(chē)前進(jìn)后退;空壓機(jī)也采用變頻控制,為整車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行合理供氣。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)采用了我司自主研發(fā)的HID系列專(zhuān)用變頻器:PCB板及外殼部件采用特殊涂層處理,對(duì)潮濕環(huán)境有更好的適應(yīng)性;通過(guò)優(yōu)化軟硬件提高變頻器的過(guò)載性能。
3.1變頻器控制端子功能
(1)DI端子:前進(jìn)、后退、多段速控制1~8檔速、空壓機(jī)開(kāi)啟指令、空壓機(jī)啟動(dòng)反饋、防睡眠按鈕信號(hào),機(jī)車(chē)運(yùn)行后每30s(時(shí)間可設(shè))需按下一次放睡眠按鈕,如無(wú)信號(hào)輸入機(jī)車(chē)停機(jī)并報(bào)警,并預(yù)留3~5路作外部故障信號(hào)。
(2)繼電器輸出:運(yùn)行、故障、空壓機(jī)開(kāi)啟,預(yù)留2路備用。
3.2控制流程及保護(hù)功能
(1)前進(jìn)后退功能:
機(jī)車(chē)上電后,先打開(kāi)空壓機(jī)變頻器為抱閘系統(tǒng)供氣。當(dāng)達(dá)到供氣壓力時(shí),給出前進(jìn)或后退指令,變頻器接到運(yùn)行命令啟動(dòng),打開(kāi)抱閘開(kāi)關(guān),通過(guò)調(diào)速盤(pán)給定檔位,變頻器根據(jù)設(shè)定的多段速頻率運(yùn)行,機(jī)車(chē)前進(jìn)或后退。在運(yùn)行過(guò)程中每隔一段時(shí)間按下防睡眠按鈕,保證電力機(jī)車(chē)正常工作。在停車(chē)時(shí),首先把調(diào)速盤(pán)緩慢減至0檔,變頻器運(yùn)行頻率降至0Hz,當(dāng)車(chē)速降到最低時(shí),給出機(jī)車(chē)停止命令,變頻器輸出電磁抱閘信號(hào),控制機(jī)車(chē)停止,當(dāng)機(jī)車(chē)停穩(wěn)后,關(guān)閉空壓機(jī)。
(2)低壓預(yù)警功能:
當(dāng)蓄電池組電壓低于460V時(shí),變頻器通過(guò)485信號(hào)反饋給人機(jī)界面,提示電量低。
(3)快速急停功能:
多功能DI端子可接急停按鈕,可以在遇到險(xiǎn)情時(shí)緊急停車(chē),保護(hù)人身及機(jī)車(chē)安全。
(4)復(fù)位功能:
多功能DI端子可接復(fù)位按鈕,在變頻器出現(xiàn)異常報(bào)警后可通過(guò)此鍵復(fù)位,保證機(jī)車(chē)能夠正常啟動(dòng),不影響工作效率。
3.3人機(jī)界面功能
(1)監(jiān)視功能:在人機(jī)界面上能監(jiān)視直流母線(xiàn)電壓(并可提示電池電量低報(bào)警)、變頻器運(yùn)行狀態(tài)(輸出電流、輸出頻率、故障等)以及機(jī)車(chē)運(yùn)行速度,同時(shí)還能監(jiān)視空壓機(jī)變頻器的運(yùn)行狀態(tài)(輸出電流、輸出頻率、故障等)。
(2)控制功能:可在人機(jī)界面上啟??諌簷C(jī)站變頻,能操作機(jī)車(chē)的前進(jìn)、后退以及速度。
(3)故障記錄:故障查詢(xún)畫(huà)面能顯示實(shí)時(shí)故障并可查詢(xún)歷史故障。
4合康變頻改造后的優(yōu)點(diǎn)
4.1節(jié)省空間
合康變頻采用疊層母排技術(shù),變頻器性能更可靠,體積更小更緊湊,讓司機(jī)室節(jié)省出更多的空間,提高工作舒適度。
4.2變頻器配備擴(kuò)展卡
擴(kuò)展卡上預(yù)留DI端子,可滿(mǎn)足不同機(jī)車(chē)的8檔及16檔的調(diào)速要求,3路繼電器輸出滿(mǎn)足運(yùn)行指示和故障指示等信號(hào)。
4.3防睡眠功能
每隔一段時(shí)間需要操作人員觸發(fā)防睡眠按鈕,防止人員瞌睡機(jī)車(chē)一直運(yùn)行,保證了現(xiàn)場(chǎng)操作的安全可靠,避免生產(chǎn)事故。
4.4低頻轉(zhuǎn)矩大
變頻器采用矢量SVC控制模式,進(jìn)行電機(jī)自學(xué)習(xí)后,優(yōu)化電機(jī)參數(shù)與之更匹配。一檔1.5Hz輸出平穩(wěn),加減速平穩(wěn),減少了機(jī)械沖擊,操作更舒適。
4.5人機(jī)界面
各項(xiàng)數(shù)據(jù)一目了然,讓現(xiàn)場(chǎng)操作人員更直觀(guān)地了解當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行情況,方便更換電池及檢修。
5注意事項(xiàng)
5.1操作不當(dāng)
防睡眠按鈕不觸發(fā)的情況下會(huì)造成變頻器不運(yùn)行。
5.2坡道轉(zhuǎn)彎
在機(jī)車(chē)運(yùn)行遇到轉(zhuǎn)彎或坡道時(shí),電機(jī)負(fù)載加重,需要操作人員選擇合適檔位避免變頻器過(guò)載。
5.3軌道不平
在機(jī)車(chē)滿(mǎn)載裝貨的情況下,軌道不平會(huì)造成負(fù)載變化,需要操作人員減速行駛。
6結(jié)束語(yǔ)
合康變頻采用SVC控制方式幫助客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)解決了在坡道運(yùn)行時(shí)需要低頻高轉(zhuǎn)矩等難點(diǎn)。合康變頻作為國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)變頻器制造商,為客戶(hù)量身定制了滿(mǎn)意的產(chǎn)品,優(yōu)異的產(chǎn)品性能得到了客戶(hù)的認(rèn)可,完善的售后服務(wù)讓客戶(hù)免去后顧之憂(yōu)。
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