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在矿山主风机上如何应用变频技术的?

矿井提升机主电机的冷却至关重要。如果主电机的冷却系统设计不当,会对提升机的主电机造成很大的危害。传统的风量调节多采用风门调节的方式,在实际使用中存在不足,给提升机的运行带来隐患,同时也越来越不适合提升机的全数字控制系统。我提出这个问题。2004年,通过对矿副井两台提升机的电控系统进行了改造。驱动系统采用晶闸管整流器,运行以来取得了很好的效果。主电机由离心风机冷却,离心风机利用风门的开度调节冷却风量。

但运行一段时间后发现有以下缺点:

主风机启动时,如果风门开度在15%以上,风机相当于带负荷启动,启动电流在600A以上(电压380V),会对电机造成很大影响。曾发生过主风机开启,风门忘记关闭,导致启动电流过大,电机烧毁的事故。但主风机位于车库底部,调节起来不太方便。

效率极低的风机的负载转矩与速度的二次幂成正比,轴功率与速度的三次幂成正比。在风门控制风量的系统中,风机的转速是恒定的,所以它的电气效率很低。根据风机的实际运行情况,60%~70%的电能消耗在风门和管网的压降上,造成电能资源的浪费。

风量不能自动调节。根据不同的季节,主电机所需的冷却风量不同。如果风门保持大开,会发出很大的噪音,对电梯司机的健康有害。因此需要根据温度的变化手动调节风门的开度,无法实现自动调节。

方案二现在变频技术已经非常成熟,从最初的V/F控制,到矢量控制,再到现在的直接转矩控制。变频器产品已经系列化,性能非常可靠,在很多领域得到了广泛的应用。经过论证,决定拆除风门,用变频器,驱动主风机电机,通过调节电机转速来调节冷却风量。并将风机的控制信号变频器引入提升机的控制系统,实现风机状态的实时监控和风量的自动调节。根据吊装系统的实际情况,通过使用变频器,其控制方式为矢量控制,性能可靠稳定。

系统接线如和所示。其中,它是具有过流和热保护功能的空气开关,K是接触器,Q2是断路器开关,K2是继电器,S是普通开关。

电源接线系统功能风扇的启动不再是全压启动,而是电机的启动曲线设置在变频器。电机会按照设定的曲线启动,启动电流会从600A以上降低到200A以下,大大降低了启动电流对电机的影响。

变频器正常起动顺序变频器正常时,关闭Q2,然后打开空气开关Qw和手动开关s,此时,变频器通电。根据司机指令,绞车发出“变频器启动”指令,1吸,变频器启动。启动后,变频器“启动”反馈信号触点闭合,风机正常启动。在PLC程序中,为反馈命令设置了6s的延时,也就是说,如果PLC发出“变频器 start”命令6s,则不会得到变频器“start complete”。

反馈信号,给出风机故障信号,绞车锁死。此时可能是K2故障或变频器故障。

变频器出现故障时启动风扇。当变频器运行不正常时,风机的控制方式回到原来的方式,启动顺序如下:先将风门开度调整到15%以下,合上开关,再合上空气开关Qi,最后合上开关Si,电机就会满压启动。Si设置为当变频器损坏时,风扇能够正常启动。同时,断路器Q2的辅助点信号输入到可编程控制器。当PLC检测到该信号时,会屏蔽检测变频器“启动”信号,只检测Ki的辅助触点。

制造商将N00测温电阻嵌入主电机的定子和转子中。使用PLC的模拟输入模块,可以轻松检测电机的实际温度。使用变频器的外部频率跟踪功能,可以根据检测到的电机实际温度自动调整频率。实现方法如下:将PLC中的一个模拟输出触点与变频器/的外部频率给定触点连接,将变频器/的频率给定信号设置为4流信号。根据鲍店煤矿主电机绝缘为B级绝缘,在PLC程序中设定当温度高于100℃时,PLC模拟输出触点输出18mA信号,即风机以88%转速运行;当主电机温度低于20°C时,PLC的模拟输出触点输出6mA信号,即风机以12%的速度运行,以20 ~ 100C(表示为%)的速度分为五段,如所示。

当速度没有设置成与主电机的温度成比例变化。主要原因是主电机的温度一直在变化。如果不分段,风扇电机的转速一直在变化,不利于电机的安全运行。因此,风扇速度根据温度范围分为几段。

(5)保护功能①风机的状态监测首先,应将接触器Ki的吸合状态传输给PLC,同时还应将变频器的启动反馈信号传输给PLC。只有当这两个信号正常时,才能认为通风系统正常。

当变频器损坏时,系统只检查r的状态。

如果绞车在吊装过程中检测到风机故障,当温度不超过115℃时,允许完成吊装,然后锁定绞车,直到故障得到处理。

②提升机主电机温度保护设置当主电机温度超过115℃时,控制系统会产生电制动,防止提升机主电机超温引发其他事故。

4.运行效果自投入运行以来,效果非常明显,主要有以下特点:彻底解决了风机启动电流大的问题,缓解了启动电流对电机的影响;增强了系统的安全性,有效控制了提升机主电机的温度变化。基本是免维护操作,降低了工人的劳动强度;降低了主风机运行时产生的噪音,减少了噪音对工人的危害。

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