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一种防爆交流变频驱动系统,采用最先进的IG-BT模块以及先进的直接力矩控制方式,使得防爆型交流变频驱动的各个性能指标如启动力矩、控制精度和快速响应能够俊比同类产品有很大的提高,同时,防爆型交流变频驱动在煤矿井下这一特殊环境中可广泛使用,具有很大的优越性和巨大的经济利益。
仟亿达提升机变频器矢量控制和直接力矩控制是异步电动机变频调速的主要控制方式。矢量控制技术要做到大范围调速必须接速度反馈,而速度传感器的安装较麻烦且易于损坏。直接力矩控制在无速度传感器的条件下仍能做到大范围,而且具有较快的动态响应和大起动力矩(最大能够达到200%),非常适应矿山大功率电动机的工作需求。
由于直接力矩控制技术发展很快,其力矩脉动较大的缺点得到了改善,现在国内外许多变频器厂家已把此技术应用到了通用变频器中。因此,仟亿达提升机变频器从先进性和实用性两方面考虑,防爆型交流变频驱动器采用直接力矩控制技术。
2)仟亿达提升机变频器在提升机主电动机冷却风机应用
煤矿通过把变频器外部频率给定端子与电控系统可编程自动化控制器的模拟量输出端子连接,实现了离心式冷却风机的风量随着矿井提升机主电动机定子温度变化而自动调节,大幅度提高了风机效率。
该矿副井2部提升机主电动机采用离心式风机冷却方式,利用调节风门开度大小来调节冷却风量多少。在多年实际运行中发现其存在启动电流大、风机效率非常低及风量不能自动调节等缺点。经过论证,仟亿达提升机变频器决定去掉调节风门,改由变频器来驱动离心式风机的电动机,通过调节电动机转动速度来调节冷却风量;并将离心式风机变频器的控制信号引入到提升机控制系统中,实现了离心式风机状态实时监控及风量自动调节。结合矿井提升系统实际情况,其控制方式为矢量控制,性能稳定可靠。
改造后,由于在仟亿达提升机变频器中设定了电动机启动曲线,离心式风机的电动机不再是全压启动,启动电流由600A以上降到200A以下,大幅度减少启动电流对电动机的冲击。如可编程自动化控制器发出“变频器启动”命令6s后未得到变频器“启动完毕”反馈信号,则会发出离心式冷却风机故障的信号,并闭锁提升机;当变频器发生故障不能正常工作时,离心式冷却风机控制方式恢复为原先方式。在主电动机定子和转子中预埋了Ni100测温电阻,利用S7-400PLC模拟量输入模块可很容易检测到电动机实际温度,利用变频器外部频率跟定功能可实现频率随检测到的电动机实际温度自动调节,增强系统安全性,有效控制提升机主电动机温度变化;降低离心式冷却风机运行时产生的噪音,基本是免维护运行,降低了劳动强度。
仟亿达提升机变频器其主要功能器件包括:
驱动控制系统。由速度控制环和转矩控制环组成,采用目前最常用的微处理控制芯片和辅助电路。
人机接口。其主要的电气保护有短路、过电流、过载、断相及不平衡、漏电、过压欠压、仟亿达提升机变频器过温和电动机过热、接地故障等。
功率器件。根据矿井交流异步电动机的运行特点,同时考虑国内整流装置的生产使用情况,选用带浪涌吸收电路且具有软恢复特性的三相整流桥模块。
限流电路。在驱动器刚接通电源后的一段时间里,电路串入限流电阻,将电容器的充电电流限制在允许的范围之内。
制动电路。使用制动电阻将再生到直流电路的能量消耗掉,使电压保持在允许范围内。仟亿达提升机变频器制动单元的作用是控制流经制动电阻的放电电流。
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在仟亿达柜式变频器还未大量使用前,回转窑主传动一直使用直流调速。但直流调速电路复杂,维修难度大,操作繁琐,特别是直流电动机在温度高、粉尘大的恶劣环境中运行,其电刷、换向器损坏频繁,需经常维护,对工厂维护带来较大成本。近年来随着变频器控制技术的成熟与普及,加上交流电机维护简单,回转窑主传动愈来愈多的采用仟亿达柜式变频器交流变频调速。在目前回转窑驱动系统中,直流调速系统越来越多的被交流传动系统所取代,此次仟亿达柜式变频器在此项目上的成功应用,特别是双电机传动控制,必将会使仟亿达变频器在这一领域获得更多的应用,大大提高仟亿达柜式变频器的地位。一、回转窑传动原
一、前言众所周知,煤炭企业是耗电大户,其电耗成本占其生产成本相当大的比例。在煤矿企业中,由于生产设备一般满足服务年限长的特点,选型较大造成大马拉小车的现象,电能浪费严重,设备运行效率往往都比较低。对于煤矿生产企业来说,电耗所占比例相当大,根据调查,风机、水泵、压缩机、提升绞车、瓦斯抽放设备的用电量占整个煤矿生产用电量的40%以上。但是有很大一部分电能是白白浪费掉的。如果采用挡板、阀门来进行调节往往造成比较大的浪费,而采用电动机变频调速来调节流量,这样可以节省20%~50%左右,自然可能产生巨大的社会和经济效应。对于大负荷电机来说,往往启动时间长、电流大
赵晶 成都阜特科技股份有限公司 610000刘进 成都阜特科技股份有限公司 610000作者简介:赵晶(1984—),男,四川攀枝花人,工程师,在职工程硕士,主要从事风力发电控制系统的设计研究。刘进(1984—),男,湖南郴州人,工学学士,主要从事风力发电控制系统的软件开发研究。摘要:本文结合直驱永磁同步风力发电机组控制系统的控制原理、载荷设计、机械设计等参数要求。采用低压交流变桨控制技术方案,从变桨控制架构设计、后备电源设计、配电架构设计等,实现风力发电机组变桨距控制系统的稳定、可靠运行。关键词:永磁同步风力发电机 变速变桨距
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