一、變頻器的應(yīng)用
1、 變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機中的應(yīng)用
礦井提升機是地下礦山運輸?shù)闹饕O(shè)備。它是用一定的裝備沿井筒運出礦石、廢石、升降人員及材料、設(shè)備等運輸環(huán)節(jié)。
礦井提升是地下礦山生產(chǎn)的咽喉,所以,無論哪種提升機,對電氣傳動的要求都很高,因為電氣傳動系統(tǒng)性能的優(yōu)劣,可靠性的高低,都直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)的效率和礦山生產(chǎn)的正常進(jìn)行。對礦井提升機電氣傳動系統(tǒng)的要求是:有良好的調(diào)速性能,調(diào)速精度高,四象限運行,能快速進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)運行,動態(tài)響應(yīng)速度快,有準(zhǔn)確的制動和定位功能,可靠性要求高等。
將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機是礦井提升機電氣傳動系統(tǒng)的發(fā)展方向。采用變頻調(diào)速的交流提升機可以克服直流調(diào)速系統(tǒng)和交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺點,是提升機電氣傳動的發(fā)展方向。
2、變頻技術(shù)在選礦廠砂泵中的應(yīng)用
砂泵池系用于存放混合掃選溢流礦漿,由于礦石性質(zhì)的不斷變化等因素影響,泵池的液位波動較大,會出現(xiàn)溢流,砂泵抽空等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致金屬流失嚴(yán)重且影響砂泵使用壽命。砂泵耗能也是非常具大的。因此運用變頻調(diào)整技術(shù),通過對砂泵池的礦漿液位的檢測對來實現(xiàn)對砂泵電機轉(zhuǎn)速的自動控制,能夠很好的解決此類問題,并且能夠節(jié)約能大量的能耗,排礦均勻不會出現(xiàn)脈沖排礦。
二、變頻器的特點
(1)安全可靠,延長設(shè)備的使用壽命。如大功率三相異步電動機的起動一般都要求加裝起動裝置,以降低起動電流,但象傳統(tǒng)的起動器如Y/△起動,自耦變壓器起動,雖然其設(shè)備簡單,成本低,但都是有觸點的起動設(shè)備,可靠性差,起動電流存在著較大的跳變和沖擊現(xiàn)象,從而降低了設(shè)備使用壽命。
(2)節(jié)省電能,節(jié)約原材料,功耗隨頻率的立方近似成大幅度降低。
三、變頻器基本功能
(1) 控制電機的啟動電流
當(dāng)電機通過工頻直接啟動時它將會產(chǎn)生7 到8 倍的電機額定電流這個電流值將大大增加電機繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量從而降低電機的壽命而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓啟動(當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)一旦頻率和電壓的關(guān)系建立變頻器就可以按照V/F 或矢量控制方式帶動負(fù)載進(jìn)行工作使用變頻調(diào)速能充分降低啟動電流提高繞組承受力用戶最直接的好處就是電機的維護成本將進(jìn)一步降低電機的壽命則相應(yīng)增加。
(2) 降低電力線路電壓波動
在電機工頻啟動時電流劇增的同時電壓也會大幅度波動電壓下降的幅度將取決于啟動電機的功率大小和配電網(wǎng)的容量電壓下降將會導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常如PC 機傳感器接近開關(guān)和接觸器等均會動作出錯而采用變頻調(diào)速后由于能在零頻零壓時逐步啟動則能最大程度上消除電壓下降。
(3) 啟動時需要的功率更低
電機功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了最高極限其直接工頻啟動電機所產(chǎn)生的電涌就會對同網(wǎng)上的其他用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的影響, 從而將受到電網(wǎng)運行商的警告, 甚至罰款如果采用變頻器進(jìn)行電機起停,就不會產(chǎn)生類似的問題。
(4) 可控的加速功能
變頻調(diào)速能在零速啟動并按照用戶的需要進(jìn)行光滑地加速而且其加速曲線也可以選擇(直線加速S 形加速或者自動加速) 而通過工頻啟動時對電機或相連的機械部分軸或齒輪都會產(chǎn)生劇烈的振動這種振動將進(jìn)一步加劇機械磨損和損耗降低機械部件和電機的壽命另外變頻啟動還能應(yīng)用在類似灌裝線上以防止瓶子倒翻或損壞。
(5) 可調(diào)的運行速度
運用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過程并能根據(jù)工藝過程迅速改變還能通過遠(yuǎn)控PLC 或其他控制器來實現(xiàn)速度變化。
(6) 可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限
通過變頻調(diào)速后能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護機械不致?lián)p壞從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到35 左右在工頻狀態(tài)下電機只能通過檢測電流值或熱保護來進(jìn)行控制而無法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來動作。
(7) 受控的停止方式
如同可控的加速一樣, 在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車自由停車減速停車直流制動)同樣它能減少對機械部件和電機的沖擊從而使整個系統(tǒng)更加可靠壽命也會相應(yīng)增加。
(8) 節(jié)能
根據(jù)實踐得出結(jié)論,使用變頻器比不使用變頻器節(jié)約電能20%左右。
(9) 可逆運行控制
在變頻器控制中要實現(xiàn)可逆運行控制無須額外的可逆控制裝置只需要改變輸出電壓的相序即可這樣就能降低維護成本和節(jié)省安裝空間
(10) 減少機械傳動部件
由于目前矢量控制變頻器加上同步電機就能實現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出, 從而節(jié)省齒輪箱等機械傳動部件, 最終構(gòu)成直接變頻傳動系統(tǒng)從而就能降低成本和空間,提高穩(wěn)定性。
(11)可以將變頻器參數(shù)傳至上位機,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及控制變頻。
(12)其它功能可根據(jù)現(xiàn)場需求添加。
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