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卷扬机操控系统中的变频器的作用

日期:2022-07-06 15:57

变频调速器在起重机操纵系统的运用

在中国各种矿山开采中,卷扬机升降机广泛选用串电阻器调速。这套设备存在着许多缺点,比如设备故障率高、维护费高、运行效率低、牵制生产发展等。为了提高生产制造武器装备技术实力,提升生产量,我企业研发了金矿石月起重机变频式操纵系统,建筑卷扬机。

一、原起重机系统介绍

原起重机系统关键由主轴轴承设备、减速器、缠线式电机、盘形闸、液压系统、深层指示仪、天轮、承重、门吊、电源柜、加快控制箱、驱动力制动柜、电阻柜等构成。该系统在中国各矿山被广泛使用。

该系统的原理是通过更改电动机正反转来完成罐笼升高与降低,而效率的变化则靠更改串入缠线式电机电机转子的阻值来保持的。其优势表现在机械设备抱闸制动层面。该抱闸设备操纵便捷,稳定性高,在长期使用中性能稳定,而且使用方便,有利于系统联接。

这套系统的缺陷都是显著的,具体表现在系统构成繁杂,容积巨大、实际操作繁杂、设备故障率比较高。从具体系统中我们能清楚地见到,各模块、各部件间的联线达数百条;电阻经常损坏,电机铜头、电刷、炭刷等时常出现异常等。此外,因为操纵系统繁琐,给维修维护保养产生非常大艰难,都是该系统的主要缺点之一。

从系统运行情况,大家可以看出,原起重机系统为有级变调速,动态性速度变化不稳定、调速范畴小,对罐难度很大,实际操作不容易把握,特别是运作不稳定增强了机器设备损坏。另一方面,当系统低速档运行中,电机的转差率大,相对应的转差输出功率彻底转换为热量消耗掉。因此,该系统仅仅一种规模不经济、高损耗的调速设备​,电动卷扬机

我们知道,针对沟通交流电机调速而言,更改电源电压、电源频率或电机的极对数均可更改电机转速比。而对原系统,电机极少数和增加于电机定子侧的电源频率均不会改变,因而,电机的同步转速也不会改变,所说调速,实际是根据串联电阻更改定子绕组里的工作电压,这就使机电传动控制的稳定调速精密度大幅度降低与此同时,因为串入电机电机转子控制回路的电阻阻值不可以无极转变,因此不能完成光滑调速。

人们还需要注意的一点是原系统即便在再造能量回馈情况下依然耗费很多的电力网电磁能,比如,空罐上升,电机处在发电量情况,所造成的再造电磁能所有耗费在电阻器上,而且因为系统处在制动情况,串入的电阻器一样耗费很多的电量。这就是该系统的致命缺点之一,电动绞车。

二、起重机变频式操纵系统介绍

变频式调速是现阶段沟通交流异步电机最理想化的调速方法,它仿真模拟直流电电机的调速方式,并考虑了电机动态性能规定,具备无极调速、回应快速、运作稳定、操纵灵便等特性,广泛运用于各行各业。

但是,目前为止,变频调速器在冶金工业、矿山开采等领域的都还没发展出应该有的运用,特别是煤矿起重机提升设备的变频式更新改造,全国各地未有取得成功案例。2001年,金蟾蜍山金矿石与欧瑞传动系统有限责任公司协作,研发了“起重机变频式操纵系统”,用以本矿的新创建煤矿中。该系统的产品研发和交付使用,在全国各地尚属初次。

 

 

“起重机变频式操纵系统”由变频柜(包含变频调速器、释放模块、释放电阻器)、操控台等构成,如下图2、图3图示。全套系统体型小、重量较轻、实际操作使用方便靠谱,而且彻底延用矿山机械设备的使用良好习惯。实际上,单单从系统外型上看,新系统比系统就会有非常大的优势:原系统一共有四个电器柜或电阻柜和一个工作台,而“起重机变频式操纵系统”只有一个变频器控制柜和一个工作台。

释放模块和释放电阻的作用目的是为了释放电机造成的再造动能。变频式系统自身含有软制动,为了安全起见,再次运用了原系统的液压机抱闸设备,做为安全防范措施。

变频式调速器是通过更改电机键入开关电源的次数来调整电机转速比的,因而调速范畴很宽,能够做到0~400Hz。工作频率调整精密度为0.01Hz,大部分实现了无极调速。因此,选用变频调速器后,电机能够完成真正意义里的软起动和光滑调速。而且,变频调速器提高了键入开关电源的功率因素,在基频下列为恒扭矩导出,功率随转速比转变,所以有着非常好的节能功效。

“起重机变频式操纵系统”的创新点之一是在起重机系统中使用了释放模块,该设备包含开关电源电路、电压采样与解决电源电路、差分信号产生与触发电路、保护电路、IGBT光耦电路及IGBT功率模块等。设备外接设备调整旋纽,能用来调整释放的阈值工作电压和释放速率。设备各自与变频调速器和释放电阻器联接。在其中释放电阻的大小直接关系释放速率。

“起重机变频式操纵系统”的另一技术革新点便是在伺服驱动器内部结构设置了“PLC”作用,进而能够灵便操纵液压机抱闸设备,使之进行放宽、抱闸和适当抱闸等不一样实际操作作用。这里,液压机抱闸设备为原系统常用,其机械设备稳定性早就获得确认。

工作台在外观设计上维持了原先设计风格,但内控制度系统和外界标示均为全新升级设计方案。实际操作再次延用之前习惯性,主令电源开关手柄改成无极调速手柄,用以动态性调速。此外,加设了“应急制动”按键和“十分制动”按键,以提升制动的稳定性。一般地,当变频调速器发生故障时,系统全自动导出出现异常数据信号,操纵系统安全性抱闸。假如全自动抱闸路线出现异常而无法精确实行作用时,实际操作“应急制动”按键能够应急制动;假如“应急制动”作用也无效,则可启用“十分制动”,按时该按键,就可以断开接触器线圈的控制电源,直接启动抱闸设备,进而做到最可靠的制动。

总而言之,“起重机变频式操纵系统”具备很高的科技含量和非常好的技术优势,这关键反映在:

2.1 实现了电动机的软起动。

2.2 实现了无极光滑调速,可在静态数据或动态性随意调节电机转速比。

2.3运作稳定,无转差冲击性,增加了机械设备系统的使用期限。

2.4回应快速,操纵灵便,有利于完成集中控制系统和系统集成化。

2.5集信号分析、运行控制、电子器件制动、机械设备制动、安全保护为一体,提高了机器设备的总体基本功能。

2.6实际操作形象化简单,掌控轻松自在。

2.7环保节能率大。

三、系统的使用应用

起重机变频式操纵系统的使用应用十分简单。操控台的控制面板如下图4所显示。具体步骤如下所示:

3.1 盖上变频器电源电源开关(即R、S、T键入进线开关),电脑键盘控制板的显示器显示“-HF-”,约2秒后变成“0”。

3.2先将制动手柄应拔到“关”的部位,调速手柄调至正中间,即“零”部位,随后开启电控锁。

3.3各自按汽油泵、变频调速器的“运行”按键,显示器显示已为“0”。这时“开关电源标示”灯、“抱闸标示”灯亮了。

3.4得出方位数据信号(即顺转或翻转数据信号)后,按键盘控制板里的“运作”键,与此同时相互配合实际操作制动手柄和调速手柄。这时,变频调速器导出由0HZ逐渐慢慢升高,假如输出频率小于F18(抱闸限定工作频率)的预设值,则系统全自动抱闸运作(即电机匝间运作),制动手柄失灵。而当输出频率超过F18预设值时,“全自动抱闸”设备停止工作,制动手柄逐渐起作用,系统制动靠手动式抱闸。起重机进到正常运转操纵情况.

3.5调节速率的速度由调速手柄操纵。当必须迅速停车时,可将调速手柄反方向扳到正中间部位下列,就可以泊车。停车后,应先调速手柄调返回正中间部位。假如转换方向反方向运作,可反向操作调速手柄。这时无须再按“运作”键。

3.6 当软启动器产生“OC”(过电流)、“OE”(过电压)、“OL”(负载)等维护时,变频调速器关闭导出,系统全自动抱闸制动..这时,应先制动手柄和调速手柄修复到原始部位(正中间部位),随后按一下电脑键盘控制板里的“校准”键,则显示屏由常见故障表明变成“0”;再按一下运作键,这时假如常见故障清除,系统修复运作,不然,再次处在维护情况。

注:第一次通电时也需按一下运作键才可以运作,这般设定就是为了提示作业者不要忘了将制动手柄和调速手柄校准。

3.7 “释放减振”旋纽放置“开”部位时,当承重下发全过程电机处在发电量情况时,制动模块有也许工作中。制动模块工作时系统全自动适当抱闸(约为彻底抱闸时紧抱力的1/5)。

3.8本系统万一发现异常状况,如“无法控制”时,可直接按住“应急制动”按键或“十分制动”按键,或是立即关闭电控锁(也可以断开全部系统总开关电源),就可以运行抱闸设备,系统处在“彻底抱闸”情况,进而确保自身和设备安全。

3.9.1 调整运作手柄的运行频率:当正方向运作推倒最高值而工作频率不可以做到50Hz时,精确测量这时温控开关上接线端子排V2、V3间工作电压,将F19功能码设成该值;当反方向运作推倒最高值而工作频率不可以做到50Hz时,精确测量这时温控开关上接线端子排V2、V3间工作电压,将F20功能码设成该值。

3.9.2 F30功能码用于挑选停车方式:即随意泊车或降速泊车;当挑选降速停车时,可根据F15功能码的设置明确减速时间。

3.93 F16/F17功能码为变频调速器正常工作时的加快和减速时间,根据调整这两个主要参数,可调节变频调速器运行中工作频率转变的速度。

四、系统的使用效果

因为“起重机变频式操纵系统”运用当代微电子技术控制系统和电力电子学,选用室内空间工作电压闭环控制方法,使沟通交流电机调速赢得了质的飞跃,摆脱了原调速方法的许多缺陷,根据对本工程项目的测评,省电率达45%,每一年可节省水电费11.17万余元。

金蟾蜍山金矿石目前7台卷扬机升降机,装机量为510Kw。若所有改成变频式操纵系统,一年可以为公司提升经济收益55.8万余元。如将全国各地矿山开采升降机用的串电阻器调速都改成变频式调速,那样,每一年仅省电一项就可完成经济收益上亿人民币乃至上百亿元。

通过在煤矿六个多月的运作,“起重机变频式操纵系统”表明出自动化程度高、功能丰富、性能稳定等众多优势。因而,在全行业内营销推广该系统对提升公司的经济收益、促进整体时代的科学技术和工艺水平的提升都是有十分重要的意义。

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