1 引言
礦井提升機(jī)在礦山擔(dān)負(fù)著地下和地面之間運(yùn)送人員、物料以及貨物等任務(wù)，是一個(gè)咽喉設(shè)備。在每次運(yùn)行的過程中，從啟動(dòng)、加速、減速一直到爬行停車整個(gè)過程中負(fù)載不發(fā)生變化，并且運(yùn)行的過程既可能是負(fù)載提升，又可能是負(fù)載下放，對(duì)電機(jī)而言就是位能性負(fù)載，并且需要四象限運(yùn)行。
目前我國礦井提升機(jī)交流電控設(shè)備中仍大量沿用傳統(tǒng)的在繞線型異步電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中接入金屬電阻，用控制器或磁力站切除電阻的方法進(jìn)行調(diào)速。這種調(diào)速方式為有級(jí)調(diào)速，在不同速度換檔切換的過程中，調(diào)速特性為跳躍式變化，不僅調(diào)速性能不好，并且對(duì)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊，對(duì)機(jī)械設(shè)備特別是減速器十分不利。另外，在電機(jī)運(yùn)行在再生制動(dòng)區(qū)域時(shí)，所產(chǎn)生的大量能量都不得不人為地消耗在轉(zhuǎn)子電阻上，對(duì)能源而言是極大的浪費(fèi)。
近年來，隨著我國自動(dòng)化技術(shù)的提高，變頻器在各行各業(yè)中得到了大量而廣泛的應(yīng)用，但是由于礦井提升機(jī)負(fù)載變化的特殊性，許多適合風(fēng)機(jī)、泵類應(yīng)用的變頻器并不能簡(jiǎn)單地應(yīng)用在礦井提升機(jī)上，FRB6000系列變頻器及其方案實(shí)現(xiàn)了變頻器在提升機(jī)上的應(yīng)用。
設(shè)備描述
礦井提升機(jī)系統(tǒng)分為豎井提升和斜井提升，提升系統(tǒng)提升能力強(qiáng)，負(fù)載重。要求頻繁啟動(dòng)、停車、調(diào)速及轉(zhuǎn)向，且按照設(shè)計(jì)的提升速度圖工作，同時(shí)保證提升設(shè)備的安全性、可靠性。下面提供兩種方案可供用戶選擇。
方案
方案1：FRB6000系列起重專用變頻器+電阻制動(dòng)能耗
特點(diǎn)：投資小，節(jié)能效果不明顯
方案2： FRB6000系列四象限變頻器
特點(diǎn)：能夠?qū)⑻嵘龣C(jī)下放時(shí)大量的發(fā)電回饋能量直接向礦山的供電系統(tǒng)回饋，具有功率因數(shù)高、對(duì)電網(wǎng)污染小、節(jié)能效果顯著的優(yōu)勢(shì)，但成本較高。
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用:
目前，淮南凱隆機(jī)電已經(jīng)成功地將FRB6000系統(tǒng)應(yīng)用到了平煤集團(tuán)礦業(yè)有限公司和淮南礦業(yè)公司。其礦井主機(jī)采用的是jkmd-1.85x4(i)e型礦井提升機(jī)，電機(jī)功率從90KW-200kw,最大提升速度6.19m/s,提升加速度0.5m/s2,提升高度:380m，提升共分三個(gè)水平提升。應(yīng)用效果良好，節(jié)能明顯，受到了用戶好評(píng)。
結(jié)束語
佛朗克FRB6000系列變頻器是高性能矢量控制用變頻器。其核心是基于轉(zhuǎn)化的電機(jī)模型和快速無傳感器矢量控制。其高精度的開環(huán)矢量控制、快速運(yùn)算的DSP控制電路以及三相輸出電流的測(cè)量保證了精確的電機(jī)控制。使其無傳感器的矢量控制方式可以達(dá)到與閉環(huán)控制相同的動(dòng)態(tài)精度。
l 恒定速度的誤差<0.5%;
l 轉(zhuǎn)矩上升時(shí)間<10ms;
l 最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩:180%;
l 最大啟動(dòng)電流:2.5ict;
l 對(duì)共振不敏感;
l 平滑地輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩沒有任何波動(dòng)，這在有齒輪傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中是相當(dāng)重要的。
采用本系統(tǒng)控制的提升機(jī)性能優(yōu)良，操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，節(jié)能效果明顯。佛朗克變頻器以其優(yōu)良的性能和開放的編程平臺(tái)，能滿足生產(chǎn)工藝的特殊要求，能為用戶提供很好的解決方案。在能源和環(huán)保問題日益得到重視的今天，變頻器必將得到大力地推廣應(yīng)用，在各種交流調(diào)速方案中，具有能量回饋功能類似佛朗克變頻器及方案也必將會(huì)得到越來越多用戶的認(rèn)可。
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