藍(lán)海華騰變頻器礦井提升改造案例

1、礦井提升機(jī)改造案例一、傳統(tǒng)礦井提升機(jī)的缺點(diǎn)傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)一般采用轉(zhuǎn)子回路串接電阻,使用接觸器的斷開和閉合來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的分級(jí)調(diào)速,這種控制方式具有如下明顯缺點(diǎn):串電阻調(diào)速屬于有極調(diào)速,啟動(dòng)沖擊大,并且在速度的切換中存在速度的躍變,容易掉道,危險(xiǎn)度高,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率以及人的生命財(cái)產(chǎn)安全,特別當(dāng)運(yùn)輸人的時(shí)候。使用串電阻調(diào)速嚴(yán)重的浪費(fèi)電能在電阻上,速度越低浪費(fèi)越嚴(yán)重;當(dāng)下放物體過程中,電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),更加嚴(yán)重的浪費(fèi)了能量。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制,故障率高,維護(hù)工作量大,由于使用接觸器串電阻調(diào)速,調(diào)速的過程中頻繁投切導(dǎo)致接觸器經(jīng)常損壞,導(dǎo)致調(diào)速失靈,存在安全隱患,并且增加了維護(hù)工作量。穩(wěn)定性差,速度隨

2、著負(fù)載的變化而變化。啟動(dòng)力矩不夠,特別是在斜坡中停機(jī)無法再啟動(dòng),需要把物料下放到平穩(wěn)的地方再啟動(dòng),嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)效率。二、藍(lán)海華騰變頻器礦井提升機(jī)控制一體化方案,對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)采用先進(jìn)的DSP芯片和優(yōu)良的矢量控制,使提升機(jī)所需功率和變頻器輸出功率匹配;啟動(dòng)電流小,啟動(dòng)速度平穩(wěn)無沖擊,大大的減少了掉道現(xiàn)象;可靠性高,變頻器具有完善的保護(hù)功能,如過流過壓過載短路等保護(hù)功能;維護(hù)工作量低。沒有和傳統(tǒng)方案一樣需經(jīng)常更換接觸器,大大降低維護(hù)成本;調(diào)速范圍廣。屬于無極調(diào)速,加減速過程中電機(jī)控制平穩(wěn),調(diào)速時(shí)候手感柔和,高了系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)沒有串電阻的發(fā)熱,大大改善了操作人員的工作環(huán)境。節(jié)能

3、空間大。當(dāng)?shù)V井提升機(jī)處于提升狀態(tài)時(shí),節(jié)約的能量和轉(zhuǎn)速成正比;當(dāng)處于下放狀態(tài)時(shí),電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),如果采用能量回饋單元,節(jié)約的能量不僅和轉(zhuǎn)速成正比,而且還加上回饋的能量;而且具有運(yùn)輸人和物的自動(dòng)切換功能,運(yùn)輸人的時(shí)候能夠自動(dòng)限制最高速度,使運(yùn)輸人的時(shí)候更加的安全,更加的舒適;能夠和機(jī)械剎車以及安全回路完美配合使用,當(dāng)使用機(jī)械剎車時(shí)候變頻器不會(huì)出現(xiàn)過載過流等現(xiàn)象,而且當(dāng)出現(xiàn)緊急情況或者停電的狀態(tài)下,能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械剎車,最大限度的保障了安全;大大提高了生產(chǎn)效率,穩(wěn)定性高,速度不隨負(fù)載的變化而有變化;可以消除溜鉤現(xiàn)象,即使在上升過程中中途進(jìn)行了機(jī)械剎車,不需要把重物放到平地上重新啟動(dòng),在中途就可以把

4、重物拉起來而不下溜;上升和下降過程互鎖,不容易出現(xiàn)操作失誤;高速時(shí)候不能夠隨便改變運(yùn)轉(zhuǎn)方向,防止運(yùn)行過程中誤打信號(hào)燈而導(dǎo)致變頻器自動(dòng)停機(jī)或者反轉(zhuǎn);不改變原有操作習(xí)慣;支持工頻和變頻的切換功能;操作面板具有參數(shù)拷貝功能,大大的降低了調(diào)試和維護(hù)的工作量。三、關(guān)于絞車的制動(dòng)抱閘關(guān)于絞車的制動(dòng)問題:1.1、制動(dòng)單元的“+”“”端子接變頻器的“+”和“”端子1.2、制動(dòng)單元的制動(dòng)電阻端子接制動(dòng)電阻注意:絞車的負(fù)載比較重,制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的選型應(yīng)當(dāng)足夠大。關(guān)于回饋裝置,安裝方式參考回饋單元說明書。推薦使用制動(dòng)單元,性價(jià)比較高。安全回路的抱閘問題:礦山是個(gè)非常講究安全的地方,一定需要機(jī)械抱閘的配合,要確保

5、在任何異常狀態(tài)下,機(jī)械剎車能夠完全的剎住車,比如出現(xiàn)緊急情況時(shí)候,當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障的時(shí)候,當(dāng)忽然停電的時(shí)候,等等,都必須確保機(jī)械剎車能夠完全的進(jìn)行抱閘;當(dāng)變頻器處于停機(jī)狀態(tài)下或者變頻器在幾乎沒有速度的的情況下,不具有抱閘功能的,需要機(jī)械的進(jìn)行抱閘;變頻器具有的各項(xiàng)保護(hù)功能,比如過流過壓過載欠壓保護(hù)等,當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候,變頻器是馬上對(duì)電機(jī)停止輸出的,所以此時(shí)也是需要機(jī)械進(jìn)行抱閘保護(hù);由上可知,整套系統(tǒng)必須要以上的安全保護(hù)功能。正常的絞車都應(yīng)該具有以上的功能集成在絞車的安全回路當(dāng)中。當(dāng)安全回路出現(xiàn)問題的時(shí)候,馬上進(jìn)行機(jī)械抱閘并且馬上輸出開關(guān)信號(hào)禁止變頻器運(yùn)行,此開關(guān)接到變頻器的X端子上,功能設(shè)置為

6、22:變頻器運(yùn)行禁止。手動(dòng)機(jī)械剎車的問題:平時(shí)行車過程中變頻器和絞車的抱閘配合方法為:在機(jī)械剎車的中間位置安裝一個(gè)接觸器,當(dāng)抱閘動(dòng)作的時(shí)候,輸出一個(gè)信號(hào)給變頻器,此功能設(shè)置為21:外部中斷觸點(diǎn)輸入,(假如設(shè)置為X4,最好是當(dāng)抱閘松開一半(抱緊一半的時(shí)候輸出一個(gè)信號(hào)給變頻器。如果當(dāng)前狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài),此時(shí)絞車的抱閘在抱緊,此時(shí)啟動(dòng)變頻器,此時(shí)慢慢松開抱閘,當(dāng)松開還沒有到一半的時(shí)候,上面設(shè)置X4端子應(yīng)當(dāng)為閉合狀態(tài),變頻器雖然運(yùn)行,但是處于封鎖輸出狀態(tài),輸出頻率為零;當(dāng)松開到一半的時(shí)候,上面設(shè)置X4端子為斷開狀態(tài),此時(shí)旋動(dòng)電位器給一點(diǎn)速度,變頻器開始運(yùn)行,當(dāng)聽到電機(jī)有響聲的時(shí)候,說明此時(shí)變頻器的力矩已

7、經(jīng)充分建立起來,然后繼續(xù)慢慢松開,此時(shí)旋動(dòng)電位器,電機(jī)速度可以慢慢上升。絞車在運(yùn)行當(dāng)中,準(zhǔn)備以機(jī)械剎車制動(dòng)絞車,此時(shí)可以先慢慢的減速下來,到一定程度的時(shí)候,慢慢拉緊機(jī)械抱閘,當(dāng)機(jī)械抱閘到一半的時(shí)候,此時(shí)上面設(shè)置的21號(hào)功能端子閉合,此時(shí)變頻器封鎖輸出,機(jī)械剎車把絞車剎車住,即可停機(jī)。四、注意 目前變頻器適用于無瓦斯及煤塵爆炸的環(huán)境、無顯著振動(dòng)和沖擊的環(huán)境、環(huán)境濕度: 90%, 無水珠凝結(jié)、供電電壓:AC380V50Hz ,若需要防爆,請(qǐng)選擇藍(lán)海華騰防爆系列變頻器。在礦山生產(chǎn)中,一定要確保安全的保護(hù)裝置的可用性,比如隨時(shí)檢查剎車系統(tǒng)是否完好,閘的間隙是否正常,方向是否互鎖等; 電磁機(jī)械安全抱閘與

8、變頻器運(yùn)行電氣互鎖,電磁鐵得電后,變頻器才可以啟動(dòng),變頻器故障后,安全閘抱緊。 變頻器正/反切換開關(guān)與手動(dòng)抱閘電氣互鎖,當(dāng)手動(dòng)抱閘沒有松開之前,變頻器不能接收啟動(dòng)信號(hào)。 手動(dòng)抱閘電氣互鎖與調(diào)速電位器電氣互鎖,當(dāng)電位器調(diào)到0V 對(duì)應(yīng)5Hz 運(yùn)行時(shí),手動(dòng)抱閘一但回位,變頻器馬上零速輸出,同時(shí)停掉變頻器。 從安全性方面考慮,變頻器功率應(yīng)需要大于電機(jī)額定功率。比如,如果電機(jī)為220KW ,選擇的變頻器應(yīng)該至少為280KW ,此外,需要加上能耗制動(dòng)單元或者回饋制動(dòng)單元;煤礦是一個(gè)非常講究安全的地方,需要和機(jī)械抱閘以及安全回路等完全配合。五、改造案例1:某市龍頭煤礦大型絞車改造(180kW 變頻器主回路和

9、控制回路接線圖(此處沒畫出AI2的接線圖:+1+2-主回路R/L1S/L2T/L3電源接地電機(jī)接地U/T1V/T2W/T3M三相交流電源斷路器接觸器直流電抗器制動(dòng)單元+24V PLCX1X2X3X4X5X6X7COMAI1GND控制回路電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)故障復(fù)位抱閘信號(hào)安全回路人車切換快速停車+10V 10k AO1AO2Gnd Gnd+24V Y1Y2RA RC電壓輸出電流輸出故障輸出運(yùn)行指示停機(jī)指示圖1 變頻器接線圖工頻變頻系統(tǒng)切換原理圖和切換方法:變頻控制系統(tǒng)AC380VM絞車串電阻調(diào)速變頻調(diào)速短接轉(zhuǎn)子圖2 工變頻切換方法使用變頻時(shí),請(qǐng)把電源開關(guān)接到變頻器輸入電源R 、S 、T ,同時(shí)把電機(jī)線

10、U 、V 、W 接至變頻器電機(jī)輸出端U 、V 、W ,還需要把電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路短接;使用工頻時(shí),把開關(guān)電源接到原來的操作系統(tǒng)中,另外需要把電機(jī)線U 、V 、W 接到工頻電源,此外還需要把轉(zhuǎn)子線接到原來的串電阻回路中。 調(diào)試方法和步驟: 1、根據(jù)電機(jī)銘牌輸入?yún)?shù):P0.11:最大頻率,根據(jù)現(xiàn)場需求設(shè)置;P0.13: 頻率上限,根據(jù)現(xiàn)場需求設(shè)置,此值可以和P0.11設(shè)置相同; P0.12:最大輸出電壓,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置;P0.15:基本運(yùn)行頻率,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置;P9.00:負(fù)載類型,請(qǐng)?jiān)O(shè)置0,代表重載;P9.01:電機(jī)極數(shù),請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置;P9.02:電機(jī)額定轉(zhuǎn)速,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置;P9

11、.03:電機(jī)額定功率,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置;P9.04:電機(jī)額定電流,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置;2、設(shè)置P9.15=1進(jìn)行電機(jī)靜止自整定,自整定完畢后將會(huì)自動(dòng)停機(jī);3、接電位器到在10V、AI1和GND之間,然后設(shè)置P0.04=1:通過AI1給定頻率P0.06=1:端子控制P3.09=0,允許反轉(zhuǎn)P6.00=4410,AI1和AI2用曲線修正,運(yùn)輸人的時(shí)候,切換電位器限制速度P6.02=2,P6.05=2,P6.08=25;4、設(shè)置多功能輸入端子功能:P5.00=2:X1=正轉(zhuǎn)P5.01=3:X2=反轉(zhuǎn)P5.02=20:X3=故障復(fù)位P5.03=21:X4=外部中斷觸點(diǎn)輸入,接機(jī)械抱閘信號(hào)P5.04=

12、22,X5=變頻器運(yùn)行禁止,接安全回路P5.05=55,X6=人車信號(hào)切換,在AI2端再接一個(gè)電位器,再運(yùn)輸物需要加快速度時(shí)候可以切換頻率源;P5.06=26,X7=最快速停車;5、設(shè)置多功能輸出端子:P7.00=00:Y1=變頻器運(yùn)行中信號(hào)P7.01=15:Y2=變頻器告警信號(hào)P7.02=14:繼電器=變頻器故障信號(hào)6、接模擬量輸出端子:P7.03=53:AO1=變頻器輸出電壓P7.04=50:AO2=變頻器輸出電流六、改造案例2:某市某煤礦中型絞車改造(95kW,55kW變頻器主回路和控制回路接線圖: 圖3 變頻器接線圖參數(shù)設(shè)置:1、電機(jī)參數(shù)設(shè)置:P9.01=*,電機(jī)極數(shù),請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)

13、置P9.02=*,電機(jī)轉(zhuǎn)速,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置P9.03=*,電機(jī)功率,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置P9.04=*,電機(jī)額定電流,請(qǐng)根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置P9.15=1,按后按RUN鍵進(jìn)行參數(shù)的自整定2、功能參數(shù)設(shè)置:P0.04=1、模擬量給定頻率P0.06=1、端子控制運(yùn)行命令P0.08=50、加速時(shí)間(根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置P0.09=15、減速時(shí)間(根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置P2.00=3、鍵盤鎖功能P3.03=2、起動(dòng)頻率P3.04=0.5、起動(dòng)頻率保持時(shí)間P3.09=0、允許反轉(zhuǎn)P5.00=2、端子正轉(zhuǎn)運(yùn)行P5.01=3、端子反轉(zhuǎn)運(yùn)行P5.02=20、故障復(fù)位輸入P5.03=24、端子自由停機(jī)P5.04=22、變頻

14、器禁止運(yùn)行P5.05=26、快速停機(jī)P5.06=52、主頻率源切至數(shù)字P6.00=4440、模擬量修正P6.02=5Hz、模擬量0V對(duì)應(yīng)5HzP7.00=14、輸出變頻故障P7.02=0、變頻器運(yùn)行中信號(hào)P9.18=20、電機(jī)過載保護(hù)時(shí)間PA.09=1、能耗制動(dòng)已啟動(dòng)改造前現(xiàn)場情況:此煤礦有兩臺(tái)單向式28度斜坡提升絞車,部件分別有:電機(jī)功率90KW一和55KW各一臺(tái)、滾輪、減速箱、手動(dòng)機(jī)械抱閘、電磁機(jī)械安全抱閘、過卷保護(hù)限位開關(guān)、正/反五檔電阻調(diào)速箱。改造后現(xiàn)場情況:原有部件分別有:電機(jī)功率90KW一和55KW各一臺(tái)、滾輪、減速箱、手動(dòng)機(jī)械抱閘、電磁機(jī)械安全抱閘、過卷保護(hù)限位開關(guān)、正/反五檔電

15、阻調(diào)速箱。不干涉原有操作系統(tǒng),后增加配件:變頻器、制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻、電抗器、電位器、中間繼電器、按鈕、指示燈、三檔開關(guān)、行程限位開關(guān)。說明:1、電位器:絞車速度調(diào)節(jié)。2、中間繼電器:絞車動(dòng)行中/停止中輸出指示燈電源,變頻器故障輸出指示,變頻器故障后安全抱閘。3、按鈕:變頻器故障復(fù)位/快速停機(jī)。4、指示燈:變頻器故障指示。5、三檔開關(guān):變頻器正轉(zhuǎn)/停止/反轉(zhuǎn)切換。6、行程限位開關(guān):手動(dòng)抱閘回位時(shí),給變頻器端子自由停機(jī),反之給變頻器啟動(dòng)信號(hào)。絞車變頻器調(diào)試中出現(xiàn)的問題:調(diào)試的那天上午在主井口,安裝90KW絞車的變頻器功能控制線,控制線路與輔井絞車完全一樣,原理是:“變頻器啟動(dòng)后,電位器可以調(diào)到0Hz運(yùn)行,配合手動(dòng)抱閘,不讓變頻過載,也不讓絞車的車斗在半坡啟動(dòng)/停機(jī)時(shí)出現(xiàn)下滑現(xiàn)象”。下午試放人車下井和上井,人車重大概兩噸,變頻器沒有出現(xiàn)問題。然后,回到輔井口試55KW的拖重載,在井下來回試車時(shí),車斗裝滿重大概三噸,這時(shí)出現(xiàn)了車斗下滑和變頻過載故障。分析、總結(jié),問題都出在手動(dòng)抱閘的