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變頻器在洗煤廠(chǎng)皮帶機上的應用

發(fā)布時(shí)間:2023-04-17 作者:新風(fēng)光

摘要:皮帶機是保證現代煤礦高產(chǎn)、高效的主要設備。新風(fēng)光FD300高性能矢量變頻器在煤礦皮帶機上的成功應用,體現了其優(yōu)異的矢量控制和主從同步控制特性,對構建節能型社會(huì )、增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益都具有非常現實(shí)的經(jīng)濟意義和社會(huì )意義。

關(guān)鍵詞:煤礦   變頻器  皮帶機  主從控制

1. 引言

傳統皮帶機采用工頻運行方式,由于電機長(cháng)期工頻運行,加之液力耦合器效率等問(wèn)題,造成皮帶運輸機運行起來(lái)非常不經(jīng)濟;同時(shí)由于電機無(wú)法采用軟起、軟停,在機械上產(chǎn)生劇烈沖擊,加速機械的磨損;還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護等問(wèn)題都會(huì )給企業(yè)帶來(lái)很大數額的費用問(wèn)題。對煤礦企業(yè)的皮帶輸送機進(jìn)行變頻改造對節約社會(huì )能源、增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益都具有非常現實(shí)的經(jīng)濟意義和社會(huì )意義。


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2. 皮帶機對變頻器技術(shù)要求

皮帶機又名皮帶輸送機、帶式輸送機、膠帶機、膠帶輸送機,是一種廣泛應用于礦山,化工,水泥廠(chǎng)的傳輸機械。

皮帶機是由驅動(dòng)裝置拉緊裝置輸送帶中部構架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構件,借以連續輸送散碎物料或成件品。通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅動(dòng)、制動(dòng)、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。


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皮帶機的工作原理和特點(diǎn)皮帶機通過(guò)驅動(dòng)輪鼓,靠摩擦牽引皮帶運動(dòng),皮帶通過(guò)張力變形和摩擦力帶動(dòng)物體在支撐輥輪上運動(dòng)。皮帶是彈性?xún)δ懿牧希谄魉蜋C停止和運行時(shí)都儲存有大量勢能,這就決定了皮帶傳送機在啟動(dòng)時(shí),對拖動(dòng)技術(shù)的要求越來(lái)越高,基本要求如下:

(1)控制簡(jiǎn)單,啟動(dòng)特性?xún)?yōu)異,調速性能好,啟動(dòng)轉矩大;

(2)節能;

(3)工作可靠,維護量小;

(4)性?xún)r(jià)比高。

 在目前的應用中,各種啟動(dòng)方式的比較:

(1)直接啟動(dòng):其輸出轉矩大,但力的傳導不均,尾部反應慢,在皮帶底部有堆積現象出現。

(2)液力耦合啟動(dòng):皮帶傳送機慢慢啟動(dòng),當達到一定轉矩時(shí)皮帶開(kāi)始運轉,而且啟動(dòng)過(guò)程中會(huì )出現打滑現象,容易造成安全隱患。

(3)軟啟動(dòng):皮帶傳送機空載時(shí)啟動(dòng)平穩,轉矩降低,沖擊減少,可延長(cháng)電機、膠帶機、機械系統的使用壽命,但重載時(shí)需突跳,對膠帶機沖擊較大。

(4)變頻調速:由于變頻裝置的調速范圍廣,啟動(dòng)轉矩大,可以在重載下緩慢啟動(dòng),啟動(dòng)安全性高,對于多電機拖動(dòng)同步性能好,在匹配物流傳感器后,可自動(dòng)根據物流大小自動(dòng)調速,一般可節約電能,并且電機功率因數有顯著(zhù)提高。

3. 方案設計與說(shuō)明

本文僅以山東某煤礦洗煤廠(chǎng)兩臺380V/160KW電機拖動(dòng)皮帶機的現場(chǎng)要求為例進(jìn)行說(shuō)明。客戶(hù)要求兩臺電機出力一樣,解決原工頻運行頻繁出現電流不均衡問(wèn)題。


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皮帶機多機變頻調速系統的核心問(wèn)題是皮帶系統中各電機的轉速同步和轉矩平衡問(wèn)題。在實(shí)際應用中,考慮到故障停機后需要滿(mǎn)載啟動(dòng)的情況,選用變頻器時(shí)首先需考慮矢量控制型變頻器。多機同步又要求變頻器具備很好的主從控制功能,對此FD300系列矢量變頻器便是其最佳選擇。該系列變頻具備以下突出性能:

A、起動(dòng)轉矩:0.5Hz/150%(SVC);0 Hz/200%(VC)

B、過(guò)載能力:150%額定電流60s;180%額定電流10s

C、調速比:1:100(SVC);1:1000(VC)

D、速度控制精度:±0.5%最高速度(SVC);±0.1%最高速度(VC)

E、頻率設定方式:數字設定、模擬量設定、高速脈沖、多段速設定、UP/DOWN端子設定、Modbus遠程通訊設定、Profibus通訊設定、主從方式給定、分級多段速給定;


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對于160KW雙驅皮帶機,充分考慮其啟動(dòng)及運行時(shí)的轉矩要求,可以為其放大一定檔位選配變頻器,選配的型號為FD200-185G/200P-4。現場(chǎng)兩臺電機通過(guò)兩個(gè)滾筒帶動(dòng)皮帶拉煤,故選用兩臺相同功率    的變頻器,變頻器之間通過(guò)主從控制模式實(shí)現同步運行。鑒于皮帶機負載連接是通過(guò)柔性連接,存在一定的延展性,主從機間可以存在一定的速度誤差,故主機采用速度,從機可以采用轉矩模式,也可以采用速度模式。

4. 使用效能


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某煤礦采用FD300變頻器驅動(dòng)皮帶機運行情況良好,并體現了以下優(yōu)點(diǎn)::

1)速度同步,電流均衡。從機輸出轉矩跟主機相同,電流相當。從鍵盤(pán)上看電流顯示相差在5A左右。從機不會(huì )出現與主機速度不匹配而導致過(guò)壓的現象。

2)參數簡(jiǎn)潔。需要設置調整的參數不多,對電機參數較敏感。只要通訊正常,非常適用于一主多從模式。

3)優(yōu)異的軟起/停特性。加/減速時(shí)間(0-60min)連續可調,并可實(shí)現S型加減速,有效降低啟停沖擊。

4)重載啟動(dòng)平穩。皮帶機在運煤過(guò)程中任意時(shí)刻停機再重新啟動(dòng)均無(wú)問(wèn)題,低頻運轉最大可輸出1.5倍額定轉矩。

綜上所述,FD300變頻器作為煤礦皮帶機的動(dòng)力驅動(dòng)設備,以其高效、低噪聲、大啟動(dòng)轉矩、高可靠性、良好的調速性能、免維護等優(yōu)越性在煤炭生產(chǎn)中有著(zhù)廣闊的應用前景。


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