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三、双同步电机提升系统方案
(一)两台同步电机联动直驱变频调速
现场由两台独立的变频器分别驱动两台同步电机,这种方式可提高系统整体驱动能力。单台电机的驱动功率为3200kW,两台电机共同直驱一个滚筒,相当于提升机功率提高一倍。两台变频器分为主、从变频器,变频器之间通过光纤通讯方式保证变频器的同时启停控制。光纤通讯不受外界干扰,通讯速度高,能更好地实现转速、转矩控制,达到功率平衡。
在系统待机的情况下,两台变频器可以进行主、从控制交替变换,即可以将主变频器驱动改为从变频器驱动,同时也可以将从机驱动改为主机驱动。双电机联动直驱提升系统的好处在于:当一台变频器或电机出现故障时,另一台变频器仍可以全载半速运行,为煤矿的不间断生产提供保障。电气系统结构,如图8。
图8 电气系统结构图
(二)传感器信号反馈装置
在电机转子端装有高分辨率的绝对值编码器,该编码器负责检测同步电机的速度、位置数据,并实时传输给控制器,以完成同步矢量闭环控制。高分辨率绝对值编码器的信号是13位并行信号,它通过信号控制器组件,将并行信号转换成可以长距离传输的高速串行信号,实现了速度、位置的实时监控。传感器信号反馈装置连接,如图9。
图9 绝对值编码器位置信号传送装置
四、蒙大矿业双电机联动直驱的应用
(一) 变频器的选型
根据提升机系统运行数据计算单台变频器的最大功率,最大正常运行负载40吨,电机角速度4.71弧度/秒,加速时间16.8秒,双侧空箕斗运行时提升系统总变位质量317848kg;计算步骤如下:
转动惯量 加速扭矩 单台加速功率 单台恒速功率 单台最大功率 通过以上运算,我们选用两台变频器的型号为:HIVER-TVF 10-06/500,其中单台变频器输出电流为500A,容量5000kVA,输入电压10.5kV,输出电压6kV,满足现场工况需求。
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1 引言 交流传动在高性能场合的应用始于矢量控制概念的引入,包括直接磁场定向与间接磁场定向控制。尽管这一概念早在60年代就已出现,并由Siemens 的Blaschke博士于1972年正式提出,但是真正应用还是在微电子技术发展的二十年后。矢量控制从基本原理上讲能够获得优异的动静态特性,但是对电机参数的敏感性却成为实际应用中必须解决的问题。驱动器通过启动前的自整定以及运行过程中的在线整定,适应电机参数变化,保持矢量控制的动静态性能,这些复杂的自适应控制算法都必须通过强大的信号处理器才能完成。
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