高压变频器在山东煤矿提升绞车上的应用.docx
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1、高压变频器在山东煤矿提升绞车上的应用座落在莲花山下、汶水之畔,位于新泰市城区西十公里小港村西,是一家以煤为主、多业并举的综合性消费企业集团,属国有中型二级企业。小港煤矿是明兴矿业集团的下属煤矿之一,矿井煤田范围处于新汶煤田北部,新汶向斜的北翼,井田东西走向长7km,南北宽0.5km,面积3.4889km2,现矿井地质储量3134.1万吨,可采储量1884.1万吨,核定为90万吨/年。副井提升机为双筒式矿井提升机,现场设备如图1所示。图1现场设备电机的调速方式采用传统的串电阻调速方式,该调速方式属于落后技术,存在以下缺点: (1)大量的电能消耗在转差电阻上,造成了严重的能源浪费。 (2)控制系统
2、复杂,导致系统的故障率高,接触器、电阻器、绕线电机碳刷轻易损坏,维护工作量很大,直接影响了消费效率。 (3)低速和爬行阶段需要依靠制动闸皮摩擦滚筒实现速度控制,十分是在负载发生变化时,很难实现恒减速控制,导致调速不连续、速度控制性能较差。 (4)启动和换档冲击电流大,造成了很大的机械冲击,导致电机的使用寿命大大降低,而且极轻易出现“掉道现象。 (5)自动化程度不高,增加了开采本钱,影响了产量。 (6)低速段的启动力矩小,机械特性比拟软,带负载才能差,无法实现恒转矩提升。针对以上这些问题,煤矿决定对原系统进展改造。根据当今科技的开展,采用技术含量较高的变频调速,替换原来的绕线电机串电阻调速,是较
3、理想的方案。经矿方多方面考察多个用户现场,最终选用山东新风光电子科技开展有限公司消费的风光牌JD-BP37-280T型高压变频器提升系统。2新风光高压提升机变频器系统的特点新风光电子公司是国内最早的从事提升机变频器研究的专业厂家,风光牌高压提升机变频器被列入国家火把方案,产品荣获国家重点新产品、山东省科技进步奖,产品被列入国家重点节能技术推广目录第一批名单,风光高压提升机变频器填补了单元串联式多电平高压变频器不能四象限运行的国内空白,产品技术具国内领先程度。2.1系统介绍JD-BP37-280T型高压提升变频调速器采用进口IGBT为主控器件,采用先进的矢量控制调速技术,以DSP为控制核心,精心
4、巧妙科学的程序逻辑,以彩色液晶触摸屏为人机对话界面,科学人性化的界面语言,全中文的语言显示,便于操纵及查询。风光牌高压提升机变频器,即可用于鼠笼式电机也可用于绕线式电机,即可用于新矿井配套安装,也可用于老矿井改造。风光6kV高压提升变频器,采用假设干个低压逆变器功率单元串联的方式实现直接高压输出,所用的6kV高压提升变频器,变压器有18组付边绕组,每相分为6个功率单元,三相共18个单元,采用36脉冲整流,输入端的谐波成分远低于国标规定。高压提升变频器系统构造如图2所示。功率单元电路如图3所示。图2高压提升变频器系统构造图图3功率单元电路构造控制器核心由高速32位芯片运算来实现,精心设计的算法可
5、以保证电机到达最优的运行性能。人机界面提供友好的全中文监控和操纵界面,同时可以实现远程监控和网络化控制。PLC控制器用于柜体内开关信号的逻辑处理,以及与现场各种操纵信号和状态信号的协调,增强了系统的灵敏性。控制器及各控制单元板中采用先进的单片机等大规模集成电路和外表焊接技术,系统具有极高的可靠性。此外还有一个CPU,负责治理LED显示屏和键盘。另外,控制器与功率单元之间采用多通道光纤通讯技术,低压局部和高压局部完全可靠隔离,系统具有极高的平安性,同时具有很好的抗电磁干扰性能,并且各个功率单元的控制电源采用一个独立于高压系统的统一控制器,方便调试、维修、现场培训,增强了系统的可靠性。高压提升变频
6、器是整个电控系统的一个核心局部,它具有与电控系统相适配的各种接口。它承受操纵台电控系统的操纵命令,同时它又将运行状态,包括工作频率、电机电流、电源电压、电流及故障信息随时送给电控系统。变频器本身又将工作信号及工作状态自动记录以备查阅,根据用户要求连接打印设备,每班数据打印,形成设备报表。变频器的所有输入、输出接口均进展了隔离,防止对变频器引入干扰。当电机处于负力提升时,变频器实时检测进展能量回馈电网。2.2操纵台双PLC系统和中间继电器操纵台上设有各种工况显示设备,以彩色液晶触摸屏为主要显示设备,显示各外部接点动作状态,各模拟量回路状态等,视觉更加直观,便于维护保养工作。同时还具有必要的开关量
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