帶式輸送機是礦井運輸的咽喉設備之一,提高礦井煤炭生產的運輸能力,進一(yī)步提高礦井(jǐng)生產的自動(dòng)化水平,是煤炭生產的急需解決(jué)的問題。隨著防爆變頻器的問世(shì),運輸機的電機驅動,多數采(cǎi)用(yòng)電驅動方式有:軟起動器和變(biàn)頻器。采用變頻器的目的是解決:高精度的(de)轉矩控製;多機運行過程中(zhōng)的功率平衡;淨化環境、安全生產。
一、技術說明
帶式輸送機電控係(xì)統包括:驅動(dòng)、控製、操作、保護、通訊五大部分,協(xié)調運行,共(gòng)同完成膠帶機(jī)運行的軟起、軟停和過(guò)程控製。
1.驅動部分
驅動部分(fèn)可以選用礦用軟起(qǐ)動器,也可以選用變頻器。
(1)矢量(liàng)控(kòng)製
矢量控製通過三相-兩相變換(huàn)和同步旋轉變換,把交流異步電動機在按轉子磁鏈(liàn)定向(xiàng)的同步旋(xuán)轉坐標上等效(xiào)成直(zhí)流電動機,從而模仿直流電動機進行控製,得到在靜、動態性能上完全能夠與直流調速係統相媲(pì)美的交流調速(sù)係統。矢量控製強調轉(zhuǎn)子磁鏈與轉矩的解耦,實現連續控製,調速範圍較寬。
(2)直接(jiē)轉矩控(kòng)製
直接轉矩控製與矢量控製不同,直接轉矩控製放棄了旋轉坐標變換,而是在靜止(zhǐ)兩相(xiàng)坐標係上控製轉矩和定子磁(cí)鏈,並采用砰-砰控製以獲(huò)得快速的轉矩響應。直接(jiē)轉矩控(kòng)製強調控製定(dìng)子磁鏈,不受轉子參數隨轉速變化而變化,采用轉矩和定子(zǐ)砰-砰控製(zhì)而避開了旋轉坐標變換,簡化了控製結構,動態響應快。
直接轉(zhuǎn)矩(jǔ)控製技術的特點:
a.電機磁場(chǎng)矢量軌跡接近(jìn)圓形,諧波小,損耗低,噪聲及溫升均比一般逆變器驅動的電機小得多。
電機的數字模型是建立在定子坐標係下分析並控製磁鏈和轉矩的,省掉了複雜的坐(zuò)標變(biàn)換及其計算,因而控製係統十分簡單,物理(lǐ)過程直接明確(què)。
b.直接轉矩控製采用定子磁鏈定向,該量僅與定子(zǐ)電阻有關,隻要(yào)知道了定子電阻,就可以進行磁鏈矢量控製。
c.直接(jiē)轉矩控製強調(diào)的是轉矩的直(zhí)接控(kòng)製與效果,避開了通過控製電流,磁鏈(liàn)等量(liàng)間接控製轉矩(jǔ)的過程,而是直接控製電機轉矩,因而使電機獲得極高的響應頻率,從而保證電機具有良好的速度控製能力。同時也使得(dé)係統具有較(jiào)強(qiáng)的抗(kàng)機械(xiè)諧振能(néng)力(lì)。
d.精確的電機(jī)模型(xíng),高速數據處理技術,借助於獨(dú)立控製的兩點轉矩調節器和磁鏈調節器,使優化脈衝控製邏輯以極快的響應頻率去高速更新控製脈衝的狀態(tài),保證了轉矩階躍響(xiǎng)應快速且無超調,也使得係(xì)統有(yǒu)很好的(de)零速滿轉矩能力,特別適(shì)合提升(shēng)應用。
e.由(yóu)於直接轉(zhuǎn)矩控製方式(shì)不需要測速反饋信號,因此可以不(bú)裝測(cè)速機,其轉矩和速度的控製水平優於閉環直流(liú)調速,如果有(yǒu)測速機反饋轉速信(xìn)號的話,直(zhí)接轉矩控製係統的各項指標均遠高於其他各項控製方(fāng)式。
2.控(kòng)製部分
由KXJD1-127隔爆兼(jiān)本質安全(quán)型(xíng)電(diàn)源控製箱和CXH-1/9.5本質安全型操作台組成。
(1)控製(zhì)原理
理想的啟動速度曲線,應使帶式輸送機平穩啟動,且在整個啟動過(guò)程中加速度的******值較小,沒有突變,即******限度地減小啟動慣性力和啟(qǐ)動衝(chōng)擊作用。
由於輸送機在啟動之前,輸送帶(dài)處於鬆弛狀態,為避免輸送帶的衝擊,將輸送帶拉緊(jǐn)啟動,可進一步改善啟動(dòng)峰值張(zhāng)力作用。這樣,需要在啟動開始階段加入一段時間延遲段。延遲段的速度一般取為(wéi)設(shè)計帶速的10%。
(2)控製係統係統硬件(jiàn)配置
控製係統內由KXJD1-127型(xíng)隔爆兼本質安(ān)全型電源控製箱來完成,箱(xiāng)內裝有西門子S7-300PLC、觸摸屏(或顯示器)、本質安全型電(diàn)源和繼電器等。
3.操作部分
操作(zuò)方式。操(cāo)作台上配備的按鈕及開關有:功能選擇、設備的起(qǐ)停、速度選擇、無(wú)級調速、單台運行、正反運行等等;參(cān)數顯示(shì)由一塊線性彩色顯示屏及相應的儀(yí)表完成,主要(yào)顯示設備的運行狀態和(hé)運行參數,並和主機(關聯設備(bèi)KXJD1-127點控箱)進(jìn)行(háng)數據交換。
(1)就地方(fāng)式(shì)
在就地(dì)工作(zuò)方式下,通過變頻器上的起停按鈕實現(xiàn)皮(pí)帶機(jī)的起停,自動按(àn)設定的加速曲線完成皮帶機的軟啟動和軟停車。
(2)集控(kòng)方式(自動方式)
在集控方式下能通過PROFIBUS總線實現膠帶機的多機聯動(dòng)等上述各種控製功能,接收來自現場設備各種控製狀態信號,並把所(suǒ)有數據通過PROFIBUS總線先轉換成本質安全型總線FSK,然後(hòu)到達地麵以後再由FSK/PROFIBUS轉換器轉換成PROFIBUS總線,傳送給上位機;也可以在上位機上對(duì)井下皮帶進行控製操作。如上位機和井下控製器距離非常遠,則可(kě)配置網絡增強器(qì)來完成信號的傳輸。
(3)手動方式
可以在操作台上手(shǒu)動操作完成皮帶機的啟、停及過程控製。當膠帶(dài)機部分傳感器有故障時(非主要傳感器),為不影響生(shēng)產,可以手動控製運行,亦稱為檢修運行。
4.保護係統
(1)變頻器的各種保(bǎo)護
變頻器具有過流、過壓、欠壓、短路、接地、過熱、過載、斷相、電機(jī)堵轉等保護。
(2)膠帶機運行各種保護
膠帶機(jī)設(shè)有起動預警信號、跑偏、急(jí)停、煙霧、速度、堆煤、縱撕、溫(wēn)度、煤位、張力等保護(hù)。同時配有語音擴音電話等。
(圖(tú)/文www.changrong-jx.com)
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