關鍵詞:磁鏈閉環矢量控制、三電平、四象限、變頻調速。
摘要:本文著重介紹匯川技術HD92四象限高壓變頻器在云南某現場提升機上的應用。提升機采用變頻調速后,與之前轉子串電阻調速方式相比較,在操作性、可靠性及維護性上有了很大的改善和提高,與此同時,在產量增加的前提下,還具有一定的節能效果。
一、設備工況
此次項目為云南某煤業集團下屬子礦的主井提升系統,之前采用轉子串電阻的調速方式,在使用過程中存在諸多安全隱患,為提高系統的安全性,在我司的建議下,客戶最終決定采購一整套變頻電控系統,將之前的調速系統徹底替換。
提升機系統相關參數:
提升機型號:JK-2×1.8 卷筒個數:1
卷筒直徑:2000 mm 卷筒寬度:1800 mm
鋼絲繩最大直徑:24 mm 最大靜張力:60 kN
電動機參數:
電動機型號:YKKPT 5002-8 額定功率:250 kW
額定電壓:10000 V 額定電流:20.6 A
額定轉速:740 r/min 功率因數:0.76
根據電機額定功率,綜合考慮電動機功率因數偏低、使用現場2000m海拔等多方面因素,匯川技術提供的變頻器型號為HD92-J100/400-RB,完全滿足現場使用要求。
圖一:絞車滾筒
二、變頻改造的必要性
改造之前的提升機電控系統中,電動機采用傳統的轉子串電阻調速方式,隨著電力電子技術的持續發展,該調速方式已經屬于非常落后的一種調速技術,面臨著被淘汰的局面。該調速方式主要存在以下問題:
(1)提升機頻繁啟動與制動,在加、減速過程中,轉子上所串的電阻會產生嚴重的能耗,浪費大量電能;
(2)轉子串電阻調速系統中,大量電能消耗在轉子所串的電阻上,能量以熱的形式消耗掉,導致周圍環境溫度升高、工作環境變差;
(3)轉子串電阻調速系統存在控制電路復雜、工作穩定性和可靠性差、缺乏故障診斷功能等問題;
(4)啟動時沖擊電流大,造成很大的機械沖擊,大大降低電動機的使用壽命;
(5)轉子串電阻調速系統屬于有級調速方式,調速范圍窄,調速精度差,爬行時速度不易控制,特別是在重車下放時,需要動力制動、轉子串電阻及制動閘瓦配合操作,絞車司機操作困難,不易控制,安全性能差;
(6)轉子串電阻調速系統電動機均采用繞線式電動機,存在有滑環接觸不良、維護工作量大、維護費用高等缺點。
針對上述問題,礦方經過多方考察生產廠家及現場實際使用情況,最終決定重新采購一套電控系統,電動機采用匯川公司的HD92型四象限高壓變頻器驅動,徹底替換掉之前使用的調試系統。采用這種新型的電控調速方案,大大提高了整個提升機系統安全可靠性、控制精度及調速性能,在提高用戶生產效率的同時,還起到了節能減耗的目的。