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撮要:本文引见了新景致防爆高压变频器在兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿刮板机中的运用景况,对运用案例举行了引见。终于讲明,采纳单位级联主回路拓扑组织的防爆变电变频器安设,它比拟保守井下变频工具备低频力矩大、输入输出谐波含量低、操纵便利、长间隔供电、主从机功率均衡等益处,在煤矿刮板机运输系统上采纳防爆变电变频工具备较高的经济效力和社会效力。1引言刮板运输机遍及运用于煤矿井下以及其余办事前提顽劣、运输负荷变动较大的场地。由于刮板运输机本身结媾和办事处境与前提的缘故,刮板运输机具备较大的启动动负荷,动负荷的造成紧要缘故以下:本身组织缘故。由于刮板机是采纳链传递,链轮与链条啮合历程中,链条造成变动的速率,即多边形效应,因此会在链条中造成动应力,其值取决于链速、链节距、链轮半径、齿数等;若是存在创造、策画、装配差错等,常常为链节距差错、链轮直径、齿形差错等,这类动载荷会大大消沉链条的寿命,加重链轮的磨损。办事处境缘故:由于刮板机是和采煤机与液压支架配套操纵的,采煤机在刮板机上行走,支架鞭策刮板中部槽挪动,办事中会浮现办事面煤片帮、刮板链被卡死、刮板机上煤量过大、满载启动等景况,这会造成很大的动负荷。刮板机因此在牵引构件上(链条)不变的刮板顺着斜槽行动而鞭策构件挪动的运输呆板。刮板机在运输历程中,常因加料过量或大型煤块的梗阻而造成的忽然过载以及启动时因运输线上堆存煤层过厚,造成较大的启动过载而毁坏机构,因此牢靠的过载掩护很紧急。刮板机须要很高的启动力矩,启动过载系数常常为2.5-3.0,因此满载启动难的题目不能很好的治理。刮板机的紧要特征是频仍启动和过载启动,况且负载在空载、满载、超载乃至严峻超载之间不停变动况且接连工夫无规律。现在我国煤矿用刮板机运输系统遍及采纳液力耦合器传动,大型刮板机上双速机电运用较量广大。刮板机运转的品德和牢靠性是影响办事面临盆的紧要成分,而其运转品德和牢靠性又与其启动安设的成效和性格紧密干系。因此应对传动安设举行不停革新和完备。液力耦合器弱点传动效率低,不成控。耦合器中的涡轮和涡轮是靠滑差来实行扭矩传递,因此输入转速和输出转速不能同步,输入输出转速之比不能高于95%-97%,对大功率重型刮板机来讲存在着较大的功率损失。启动功率均衡及停机不成控,绝对由耦合器本身的结媾和充液量来决计。双速机电弱点由于机电直接与主机贯串,启动时即使启动转速较低,但启动力矩大于主机的启动力矩,因此启动惯量及打击很大。别的启动转矩较高,相对地消沉消沉了链条的平安系数,也随之消沉了电动机和链条组件的操纵寿命。双机启动时轻易产生负荷分派不均的题目。两台不异型号机电由于材料功能和创造工艺不同,不时转速与转矩性格存在不同。传动延缓器、链轮由于创造工艺也存在不同,链轮的多变形性格也使负载分派摇动补充。双机电启动机头机尾不同的电压降,也会造成转矩性格不一致。刮板机在临盆历程中屡次产生断链,销毁机电的变乱。为了抵制变乱产生,往昔人们更多地看重补充链子强度和机电功率,却没有从拖动性格上去进一步探索治理题目的想法。变频工具备速率可调、小电流高启动转矩、负荷分派成效、完备的掩护,联结刮板机的负载性格防爆高压变频器在煤矿刮板机上的运用是一定趋向。2刮板机系统引见2.1系统旨趣讲解图1刮板机系统框图兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿附属于兖州煤业动力有限公司,矿井于年12月投产,策画临盆能耐万吨,位于菏泽市郓城县城东南22kM,井田东西长度12-15.9kM,面积.36kM2,开垦深度---m.现场运用的是新景致防爆高压变频,型号BPBJV1-/10/3.3,变频器输入电压10kV,输出电压3.3kV,功率kW,基于级联拓扑的,每相3个单位。刮板机采纳机头机尾双机电启动,为两台KW/3V变频机电。斟酌到抗过载能耐及运转安稳性成分,变频功率强调1档操纵。两台变频采纳主从节制,通信方法为光纤通信。2.2防爆高压变频器系统组织图2防爆高压变频器系统组织图2为防爆高压变频器系统组织,10kV电网电压输入衔接到防爆高压变频器的移相变压器上,移相变压器将电压更动为自力的三相V电压,给每个功率单位供电。移相变压器的影响:第一是将高压消沉为低压,给每个功率单位供电;第二是给每个功率单位供应自力的电源,也许使单位举行级联,第三是移相变压器采纳延边三角形组织,使单位的输入电压举行移相,减小了对电网的谐波无玷污,为真实的完好无谐波。单位级联颠末载波移相本领也许使输出电压谐波变小。完备的节制系统,主控系统采纳高速DSP为节制中央,节制算法完整个字化,主控箱与功率单位采纳高速光纤通信。图3功率单位组织功率单位内部旨趣图如图3所示,移相变压器次级绕组衔接到功率单位的三相输入,三相输入颠末三相桥整流二极管回路衔接单位直流母线电容,直流母线电压颠末IGBT构成的H桥,输出PWM波形。三相输入颠末整流模块举行整流滤波后供应应直流母线能量扶助。单位级联如图2所示,由于每个单位的输出电压是彼此自力的,单位的输出也许级联在一同,单位的节制记号是颠末光纤与主控系统通信,主控将PWM波记号颠末下行通信光纤传递给每个功率单位,每个功率单位颠末响应的单位的掩护行为颠末上行通信光纤上传给主控系统。主控造成的PWM记号为载波移相后的PWM记号,单位级联后输出的电压谐波很小。高压防爆变频器操纵“多电平”本领,功率单位串连的拓扑组织,此拓扑组织是现在机电节制业界最优的实行法子,变频器采纳了移相变压器本领,起到降压、断绝及消谐波影响,消除电源谐波失真,对电网谐波玷污小,输入谐波畸变小于3%,直接满意IEEE-的谐波抵制准则,输入功率因数高,不用采纳输入谐波滤波器和功率因数弥补安设;功率单位串连叠加本领,每个功率单位吸收主控机的正弦调制波,颠末本身的载波移相后造成SPWM输出波形,各单位输出电压波形彼此叠加造成正弦波,使变频器输出波形根底与工频电压正弦波形相近,无需输出滤波器,实行对机电无谐波滋扰;由于dv/dt小,对机电及电缆绝缘无损伤,合用于常常机电和电缆,同时实行m机电长间隔供电,赵楼煤矿防爆高压变频器安置在间隔刮板机m横向巷道内,如图4所示。由于对电网侧实行险些无谐波滋扰,稀奇对机电险些无谐波滋扰,被誉为“绿色无谐波变频器”。图4赵楼煤矿操纵处地2.3防爆高压变频器节制方法以及运用终于图5主从调治旨趣示妄念刮板机存在双机启动时轻易产生负荷分派不均的题目。两台不异型号机电由于材料功能和创造工艺不同,不时转速与转矩性格存在不同。传动延缓器、链轮由于创造工艺也存在不同,链轮的多变形性格也使负载分派摇动补充,进而影响主从机功率均衡。为相识决上述题目按照图4主从机调治旨趣图新景致防爆高压变频器基于VF的转速下垂节制形式的刮板机节制是按照机电电流的变动来动态地实行各个机电之间负载均衡分派的节制方法。转速下垂形式的刮板机节制系统中,把机电电流做为反映量,进而造成以机电电流为反映量的闭环节制系统。当机电电流补充时,颠末线性地裁减变频器的转速给定来减小机电转速,机电转速的减小,颠末刮板机呆板耦合后,反映为电流的减小;当机电电流裁减时,则线性地补充变频器的转速给定来补充机电转速,机电转速的补充,颠末刮板机呆板耦合后,反映为电流的补充,进而实行主从机功率均衡。颠末赵楼煤矿现场数据统计,如图6所示,主从机运转功率根底在-kW之间,主从机不均衡率小于5%。图6主从机输出功率对照2.4高压防爆变频器在井下运用上风图7新景致变频器与其余厂家对照1.占大地积小,保护容易:其余变频器厂家供电方法均是采纳挪动变压器+变频器方法供电,不单占大地积大,况且现场走线连线动工量大;而我公司将移变和变频器调换一体机策画,输入电压10kV、6kV都可取舍,大大省俭供占大地积以及现场动工;防爆高压变频器采纳模块化策画观念,遵照将须要革新保护成效模块,便利产物后期现场保护性。2.无谐波以及具备米长间隔能耐,移相变压器采纳延边三角形组织,使单位的输入电压举行移相,减小了对电网的谐波无玷污,为真实的完好无谐波。单位级联颠末载波移相本领也许使输出电压谐波变小,变频器输出波形根底与工频电压正弦波形相近,无需输出滤波器,由于dv/dt小,对机电及电缆绝缘无损伤,合用于常常机电和电缆,同时实行m机电长间隔供电3.大转矩的低频启动:防爆高压变频器采纳实行电流和速率双环精确节制,满意2.2倍启动力矩以及井下负载变动较大的场地;4.功率均衡自适应,防爆高压变频器采纳下垂节制形式,主动调换主从机负载均衡率,无需人为干涉,负载不均衡率小于5%。5.聪敏矿山通信接口:满意聪敏矿山通信接口,扶助光纤,网线,无线等多种网络接入方法,赵楼煤矿采纳网口通信将数据传输到井上数据监控核心;长途监控毛病诊断:也许颠末PC可能手机APP举行干系数据监控,毛病剖析以及器件寿命预估。3终了语矿山行业正在渐渐向大型化、智能化煤矿方位进展,国度动力局、国度矿山平安检察局下发《煤矿智能化装备指南》,针对智能采煤、智能采煤、智能运输等现场对高电压大功率变频调速系统危害须要,由于井下大部份防爆变频器存在输入输出谐波含量大连续是煤矿井下防爆变频器运用痛点,新景致防爆高压变频器在赵楼煤矿操纵获得很好的运用考证治理上述题目,煤矿智能化装备离不开防爆高压变频器参加,颠末变频器节能减排进而助力碳达峰,碳中庸,笃信防爆高压变频器一定有更大的进展和运用。广告
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