摘要:在煤矿提高系统中,变频器作为特殊的低频电源,在维持输出频率不变的状况下,依据外部控制信号的需要和实质的运行速度,控制输出电压的大小,达成了矿井提高机高压电机减速段的平稳制动和稳定爬行。本文对变频器在我矿提高系统中的应用进行讲解。
关键字:变频器提高系统
0引言 中国论文范本
矿井提高电机优越的制动性能可以使提高机获得平稳、安全、靠谱的制动运行状况,防止紧急的机械磨损,预防较大的机械冲击,降低机械部分修理的工作量,延长提高机械的用法寿命。伴随矿井提高系统智能化,改变提高系统的性能,与提升提高设施的提高能力等的需要,对矿井交流高压电机制动的需要也愈加高。传统的矿井提高机的制动,几乎都使用动力制动或低频发电机制动的方法,动力制动方法只能解决制动问题,不可以较好地解决爬行问题,低频发电机虽然能较好地解决上述问题,其整个控制系统比较复杂,用的设施也比较多,给系统的维护和检修带来肯定的不便。普通的变频器虽然能输出较低的频率,但其系统的建模和设计都是针对低压电机的,所以其输出频率和输出电压间一直存在肯定的比率关系,因此将它直接用在矿井提高电机的低频制动和爬行中,也将导致在最初低频投入时,变频器的输出电压太高,制动力矩太大,这个时候电机的发电状况所反馈回变频器的能量较大,倘若变频器的制动电阻选择得不太适合,也将导致变频器过压的危险,长期用,将致使变频器的直流桥电容烧毁,同时在较低的频率爬行时,为了兼顾制动,将致使爬行时电机的力矩较小。
为此,我矿依据矿井提高的实质用需要,借助ABB企业的变频器技术,模拟低频发电机系统的运行方法,使用特殊的软件编程,达到了在整个制动和爬行阶段,变频器的输出频率都维持不变,依据预先设置的制动曲线和实质的运行速度,直接控制变频器的输出电压,达到了理想的制动成效。使用该特殊软件的低频系统,也能在低频爬行时输出较高的电压,并且还兼顾脚踏、验绳等功能,完全满足了矿井提高机的需要。
1系统的控制方法
1.1闭环控制闭环控制应用在低频制动阶段,此时变频器的模拟输入信号为高压电机的模拟速度信号,正(或反)转信号闭合,低频电压输出信号闭合,其他信号断开。变频器将依据低频电压输出信号闭合瞬间,模拟电压输入信号的值折算为高压电机高压断开时的瞬间速度,与预先设置的减速曲线斜率和制动时间,生成高压电机低频制动时的速度曲线,在维持频率不变的状况下,依据实质的速度反馈和生产的速度曲线,控制变频器的输出电压,达到好的制动成效。
1.2开环控制开环控制方法分为低频爬行、脚踏制动和脚踏验绳方法。低频爬行方法:低频爬行是在低频制动完成,达到爬行点速度后,低频爬行信号输入,低频制动完成,变频器依据预先设定的低频电压输出。脚踏制动方法和脚踏验绳方法:在该两种方法下,变频器的输出电压都跟踏板带动的自整脚机输出的信号成比率,由司机确定变频器需要输出的低频电压。
2低频运行系统控制
我矿主井提高系统所使用的ACS6000系列商品,依据提高机低频制动的特殊需要内置了特殊的应用宏。该特殊应用软件的低频输出频率可以在变频器的面板上直接设置,输出电压依据提高机的运行和外部信号输入,自动调节变频器的输出电压。实质运行时,当提高机高压投入,依据提高机的运行方向输入正、反转运行信号,此时变频器依据面板设置的频率,输出所需的低频频率,低频电压输出处于“等待”状况,同时变频器依据模拟电压的输入值,实时记录和监视高压电机的速度,当高压断开瞬间,低频输出信号输入,变频器将依据此瞬间记录的高压电机速度,生成高压电机低频制动到爬行速度的速度曲线,变频器输出端交流接触器将再延时约0.5s后闭合,变频器输出的低频电压开始接入高压电机。因为最初时变频器生成的制动曲线和电机的实质速度相差较小,变频器输出的电压也较低,制动反馈的能量也较小。同时外部的速度测试器也将依据提高机的实质速度,逐级切除高压电机转子上的电阻,确保具备足够的制动力矩。制动阶段,变频器将实时测试和监视高压电机的速度,依据所生成的制动曲线和实质速度之间的偏差,模拟低频发电机制动系统的运行状况,调节变频器输出的低频电压。当高压电机的制动速度达到爬行速度时,爬行信号输入,变频器将依据预先设置的爬行电压,直接输出爬行所需低频电压。脚踏制动和脚踏验绳方法时,变频器的低频频率也一直维持变频,低频输出电压将依据模拟电压输入值的大小成比率输出,达到所需的制动和爬行力矩。 转贴于中国论文范本
3应用成效
提高机变频操控系统的技术优势主要体目前:①达成了电动机的软启动;②达成了无级平滑调速,可在静态或动态任意调整电动机转速;③运行平稳,无转差冲击;④响应飞速,便于达成集中控制和系统集成;⑤集信号处置、运行控制、 电子 制动、机械制动、安全保护为一体,提升了设施的整体功能;⑥操作直观方便;⑦节能率高。 中国论文范本
我矿所使用的ABB企业的变频器在主井(ACS6000系列商品)及副井(DCS600系列商品)提高机中得到了较佳的用法成效。在提高机下行制动时,高压切除,低频电源未投入前,提高机由重物牵引自由滑行,此时提高机有少许快速,当低频电压投入后,制动转矩飞速加强,使下行和上行一样,均能在低频电源投入后,提高机的制动能完全根据预先设置的曲线运行,达到好的制动成效。使用该低频制动方法后,与以前的动力制动和低频发电机制动相比,具备如下优点:提高效率提升,因为制动所需时间大为缩小,所以可以提升系统的运行效率;系统运行安全靠谱,转爬行速度平稳;因为该变频器的硬件为通用的变频器硬件,同时低频制动投入时,变频器的输出电压从最低开始,依据预先生成的曲线和实质运行速度,缓慢提升,使低频投入瞬间对变频器和机械的冲击都大为缩小,因此提升了系统运行的靠谱性。
4结束语
由于使用变频器的提高系统制动曲线很平滑,转爬行无任何冲击,该变频器置的特殊软件是依据提高机的实质运行工矿特殊设计,因此对于不一样的提高机系统,仅需依据前述方法接线后,设置所需的参数即可,修理调试非常便利,推广容易,同时降低了将来系统改造的本钱,对煤矿 企业 的的 进步 有着非常大的推进用途,并更好的保证了煤矿的安全生产。
参考 文献 :
刘文杰,白晓东,薛忠和.交-交变频器在矿井提高机的应用及剖析.矿山机械.2001.
冯垛生.变频器的应用与维护.贵阳:出版社.2002.
陈湘楚.矿山运输与提高设施.北京:煤炭 工业 出版社.2004.转贴于中国论文范本