煤矿工业中的皮带机为一种常用的输送设备,通过轮毂靠摩擦力牵引皮带运动来运输货物的设备,可将原煤置于一定输送线之上,自综采生产的工作面至煤场之间就形成了一种运输流程。皮带机的主要部件包括驱动装置、滚筒组、垂直拉紧装置、托辊组、清扫器、运输带、安全保护装置等。
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客户需求
传统的皮带机采用工频拖动的方式,由于电机长期工频运行,液力耦合器等效率等问题,造成皮带运输机运行成本高、不经济;同时,由于电机启动冲击大,在机械上产生剧烈冲击,加速机械磨损,运输带、液力耦合器的磨损和维护成本也较高。这都成为企业亟需解决的问题。
在新疆某矿业公司新建的BC13皮带机项目上,其为下行皮带,长度约1.7km,采用4台高压异步电机驱动,电机为规格为6kV/1400kw。头部3台电机,尾部1台电机。头部电机M1、M2驱动同一个滚筒,M3驱动换向滚筒。头部电机M1、M2、M3距离很近,视为刚性连接。头部3台电机与尾部电机M4之间为1.7km长皮带,视为柔性连接。
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英威腾方案
根据客户节能、环保、降低成本等需求,英威腾为其量身定做了GD5000高压变频器主从控制方案,方案配置长距离光纤通讯模块,满足头部与尾部变频器之间长距离光纤通讯的要求。头部3台变频器与尾部1台变频器主从控制采用光纤通讯,光纤连接方式为环形连接,光纤接口位于变频器控制柜内,变频器自身通过主从控制可以实现功率均衡。达到两台或者多台变频器输出功率基本相一致,功率误差控制在5%以内。主从控制系统图如下——
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方案优势
高可靠
①GD5000控制系统采用DSP+FPGA+ARM多核控制系统,使用先进的无速度传感器矢量控制方式,适用于高压异步、同步电机调速。控制精度高,动态响应快,低频输出转矩大;
②主从控制技术能够实现对多台电机协调控制,实现功率均衡。
易管理
主从控制,实现主机与从机的速度同步,功率平衡,系统稳定性提高,光纤通讯速率高。优良的低频补偿性能,通过采样先进的死区补偿和低频抑制震荡算法,在低频时具有优异的输出性能,满足重载启动的需求。
易维护
功率单元内采用IGBT取代传统的整流二极管,为系统能量回馈电网提供反馈通道,模块化的结构设计,实现各功率单元间互换,使得维护更加方便简单,缩短故障修复时间。
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客户收益
在效率上:
由于GD5000变频器的调速范围宽,启动转矩大,冲击电流小,可在重载下缓慢启动,启动安全性高。对于多电机驱动的皮带机,变频器主从同步控制性能好,主从控制速度同步、功率均衡
在成本上:
在运输系统配置物流传感器后,可根据实际物料流量需求自动调节皮带机运速,经济节约,同时,变频器的使用对电机功率因数也有显著提,提高了设备的利用效率,降低运营成本,从而实现成本效益的提升
在该皮带运输机项目中,主、从电机之间既有刚性连接,又有柔性连接,GD5000变频器软件控制性能得到全面检验。主从控制方案完全满足现场使用要求。英威腾多台电机主从控制技术在皮带运输机上成功应用,体现了公司在矿山行业雄厚的技术实力。成熟的解决方案,优异的产品性能,良好的现场服务得到客户高度认可。