新风光FD2000中压三电平变频助力皮带机驱动系统升级改造

百科   2024-12-24 17:31   广东  

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皮带机是保证现代煤矿高产、高效的主要设备。新风光FD2000中压三电平变频器在煤矿皮带机上的成功应用,体现了其优异的矢量控制和主从同步控制特性,标志着新风光变频创新能力的进一步提升,为矿山领域的绿色化节能环保改造提供了宝贵的实践经验。



01
引言 





传统皮带机采用工频运行方式,由于电机长期工频运行,加之液力耦合器效率等问题,造成皮带运输机运行起来非常不经济;同时由于电机无法采用软起、软停,在机械上产生剧烈冲击,加速机械的磨损;还有皮带、液力耦合器的磨损和维护等问题都会给企业带来很大数额的费用问题。



02
客户痛点 

在目前的应用中,各种启动方式的比较:

 直接启动:其输出转矩大,但力的传导不均,尾部反应慢,在皮带底部有堆积现象出现。

 液力耦合启动:皮带传送机慢慢启动,当达到一定转矩时皮带开始运转,而且启动过程中会出现打滑现象,容易造成安全隐患。

 软启动:皮带传送机空载时启动平稳,转矩降低,冲击减少,可延长电机、胶带机、机械系统的使用寿命,但重载时需突跳,对胶带机冲击较大。

 变频调速:由于变频装置的调速范围广,启动转矩大,可以在重载下缓慢启动,启动安全性高,对于多电机拖动同步性能好,在匹配物流传感器后,可自动根据物流大小自动调速,一般可节约电能,并且电机功率因数有显著提高。




03
方案设计与说明 

以贵州某煤矿两台1140V/315KW电机拖动皮带机的现场为例说明。采用工频运行的情况下存在两个电机功率不平衡,电流过载现象频发,危害电机寿命。



皮带机多电机驱动系统中重点是各电机的转速同步和转矩平衡问题。在应用过程中,需要考虑满载启动的情况,首先需考虑选用重载矢量型变频器,多机同步又要求变频器具有优异的主从控制功能,因此选用FD2000中压三电平矢量变频器。该系列变频具备以下突出性能:

 起动转矩:0.5Hz/150%(SVC);0 Hz/200%(VC)

 过载能力:150%额定电流60s;180%额定电流10s

 三电平拓扑电路,du/dt小,减少对电机绝缘的损害

 采用CAN主从通信,控制精度高,功率平衡度<3%

 频率设定方式:数字设定、模拟量设定、高速脉冲、多段速设定、UP/DOWN端子设定、Modbus远程通讯设定、Profibus通讯设定、主从方式给定、分级多段速给定


对于315KW双驱皮带机,充分考虑其启动及运行时的转矩要求,可以为其放大一定档位选配变频器,选配的型号为FD2000-60F-400G-12。现场两台电机通过两个滚筒带动皮带拉煤,故选用两台相同功率的变频器,变频器之间通过主从控制模式实现同步运行。鉴于皮带机负载连接是通过柔性连接,存在一定的延展性,主从机间可以存在一定的速度误差,故主机采用速度,从机可以采用转矩模式。



04
使用效能 



FD2000矿用一般型变频器



采用FD2000变频器驱动皮带机运行情况良好,并体现了以下优点:

 速度同步,电流均衡。从机转矩与主机一致。电流相差在5A以内。从机不会出现与主机速度不匹配而导致过压的现象。

 参数简洁。需要设置调整的参数较少,对电机参数敏感度低,非常适用于一主多从应用场景。

 优异的软起/停特性。加/减速时间(0-60min)连续可调,并可实现S型加减速,有效降低启停冲击。

 重载启动平稳。皮带机在运煤过程中任意时刻停机再重新启动均无问题,低频运转最大可输出1.5倍额定转矩。




05
总结 

FD2000矿用变频器专用机芯


FD2000变频器作为煤矿皮带机的动力驱动设备,以其高效、低噪声、大启动转矩、高可靠性、良好的调速性能、免维护等优越性,在煤炭生产中有着广阔的应用前景。



END





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