《電子技術(shù)應用》
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HLP變頻器在礦井提升設(shè)備上的應用
摘要: 經(jīng)過現(xiàn)場運行觀察,系統(tǒng)運行非常平穩(wěn),達到了設(shè)計要求,說明HLP-A型變頻器完全可以適用于礦井提升機。
Abstract:
Key words :

1.引言


    礦井提升機在礦山擔負著地下和地面之間運送人員、物料以及貨物等任務,是一個咽喉設(shè)備。在每次運行的過程中,從啟動、加速、減速一直到爬行停車整個過程中負載不發(fā)生變化,并且運行的過程既可能是負載提升,又可能是負載下放,對電機而言就是位能性負載,并且需要四象限運行。

    目前我國礦井提升機交流電控設(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行調(diào)速。這種調(diào)速方式為有級調(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,并且對系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的沖擊,對機械設(shè)備特別是減速器十分不利。另外,在電機運行在再生制動區(qū)域時,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,對能源而言是極大的浪費。

    近年來,隨著我國自動化技術(shù)的提高,變頻器在各行各業(yè)中得到了大量而廣泛的應用,變頻器用于礦井提升機負載也日益增多,本文介紹海利普變頻器應用于某煤礦提升機改造的案例。

2.HLP變頻器介紹

    HLP-A采用新型 IGBT 為主控器件,全數(shù)字化設(shè)計,以高可靠性、易操作、高性能為設(shè)計目標,用于鼠籠式電機或繞線式轉(zhuǎn)子串電阻電機控制,既可用于新礦井安裝,也可用于老礦井改造。主要特性如下:
•功率范圍:0.4KW~22KW(單、三相220V);
0.75KW~450KW(三相380V);
•以大規(guī)模電機控制IC+IGBT為核心,具有多種保護功能,整機可靠性高;
•對進線電壓適應性強,波動可達±20%,特別適用于電網(wǎng)質(zhì)量較差的國家與地區(qū);
•軟件功能強大,內(nèi)置有多種控制方式,廣泛適應各種工業(yè)場合的控制需求;
•內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器,可方便地構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)
•內(nèi)置簡易PLC,具有牽升、擾動、多段速控制、程序運行等多種功能;
•高輸出扭矩,1HZ時可達150%;頻率解析度高達0.01HZ;
•過載能力強,150% (1分鐘),200% (2ms);
•具有良好的通訊制界面,極易組成集中控制系統(tǒng);  

3.HLP變頻器在礦井提升設(shè)備上的應用

    電機為130KW/380V 4對極繞線型異步電機,額定電流250A,減速箱傳動比為20:1。轎廂凈重750Kg,最大載重量2000Kg,豎井高度300米。原系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)子串接電阻分級調(diào)速,上行下行調(diào)速過程人工操作,能源浪費嚴重,乘車舒適性差。經(jīng)過變頻改造采用海利普 HLPA018543B型變頻器和PLC構(gòu)成調(diào)速系統(tǒng)。新的系統(tǒng)調(diào)速結(jié)構(gòu)如下圖所示:


    用戶按上行按鈕則變頻器正轉(zhuǎn)牽引轎廂上行,按下行按鈕則變頻器反轉(zhuǎn)牽引轎廂下行。行程開關(guān)分別安裝在豎井20m、50m、250m和280m處,作速度切換之用。編碼器用于檢測轎廂速度,防止超速。故障端子用于輸入越頂?shù)裙收闲盘枺脕砜刂票чl器起保護作用。


系統(tǒng)工作流程如下:

上行:變頻器正轉(zhuǎn)啟動信號――》5Hz時發(fā)出松閘信號――》抱閘器松開―-》運行到行程開關(guān)4發(fā)中速信號―-》運行到行程開關(guān)3發(fā)高速信號―-》運行到行程開關(guān)2發(fā)中速信號―-》運行到行程開關(guān)1發(fā)停車信號――》5Hz時發(fā)出抱閘信號――》變頻器停止運行。

下行:變頻器正轉(zhuǎn)啟動信號――》延時5S發(fā)出松閘信號同時發(fā)反轉(zhuǎn)信號――》抱閘器松開―-》運行到行程開關(guān)1發(fā)中速信號―-》運行到行程開關(guān)2發(fā)高速信號 ―-》運行到行程開關(guān)3發(fā)中速信號―-》運行到行程開關(guān)4發(fā)停車信號――》5Hz時發(fā)出抱閘信號――》變頻器停止運行。

變頻器參數(shù)設(shè)置如下表:


表1 參數(shù)設(shè)置

值得注意的是下行開始時先發(fā)正轉(zhuǎn)信號,目的是消除減速箱傳動齒輪的間隙,否則下行時轎廂會出現(xiàn)下墜現(xiàn)象。


4.結(jié)論

    經(jīng)過現(xiàn)場運行觀察,系統(tǒng)運行非常平穩(wěn),達到了設(shè)計要求,說明HLP-A型變頻器完全可以適用于礦井提升機。

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