Anwendung des ZFENG-Konverters in Bergwerksaufzügen

Übersicht

Der Schachtförderer ist ein wichtiges Gerät im Produktionsprozess von Kohlebergwerken und Nichteisenmetallbergwerken. Der sichere und zuverlässige Betrieb des Fördermaschine steht in direktem Zusammenhang mit dem Produktionsstatus und dem wirtschaftlichen Nutzen des Unternehmens. Diese Art von Schleppsystem erfordert häufiges Vorwärts- und Rückwärtsstarten, Verlangsamen und Bremsen des Motors, was eine typische Reibungslast darstellt, d. h. eine Last mit konstanten Drehmomentmerkmalen. Zuvor waren hauptsächlich Getriebewinden (mechanischer Antrieb), hydraulische Winden (hydraulischer Antrieb) und AC-Asynchronmotoren mit Rotor-Reihenwiderstands-Drehzahlregelung (elektrischer Antrieb) und andere Typen vorherrschend. Die Leistung der Schrägschachtförderanlage wird von dem Wickelmotor bereitgestellt, der die Rotor-Reihenwiderstands-Drehzahlregelung verwendet.

Die mechanische Struktur der Schrägschachtförderanlage ist schematisch in der folgenden Abbildung dargestellt.  

Gegenwärtig verwenden die meisten kleinen und mittelgroßen Bergwerke Schrägschachtwinden zum Heben, und die traditionelle Schrägschachtförderanlage verwendet im Allgemeinen ein AC-Wickelmotor-Reihenwiderstands-Drehzahlregelungssystem, und der Widerstand wird durch AC-Schütz-Thyristor gesteuert. Dieses Steuerungssystem führt aufgrund der häufigen Betätigung des AC-Schützes während des Drehzahlregelprozesses und der langen Betriebszeit des Geräts leicht zur Oxidation der Hauptkontakte des AC-Schützes und zum Ausfall der Geräte. Darüber hinaus ist die Drehzahlregelungsleistung der Fördermaschine in der Verzögerungs- und Kriechphase schlecht, was häufig zu einer ungenauen Stoppposition führt. Das häufige Starten, die Drehzahlregelung und das Bremsen der Fördermaschine erzeugen einen beträchtlichen Stromverbrauch im Rotor-Außenkreis des Reihenwiderstands. Dieses AC-Wickelmotor-Reihenwiderstands-Drehzahlregelungssystem ist eine Stufendrehzahlregelung, die Drehzahlregelung ist schlecht; niedrige mechanische Eigenschaften der weichen, statischen Differenzrate ist groß; Widerstand auf dem Verbrauch der Differenzleistung, Energieeinsparung ist schlecht; Startprozess und Drehzahländerung Prozess Stromauswirkung ist groß; Hochgeschwindigkeitsbetrieb Vibration, Sicherheit ist schlecht. Daher weisen das ursprüngliche System in Bezug auf Sicherheit und Zuverlässigkeit, Drehzahlregelung, Energieeinsparung, Betrieb, Wartung und andere Aspekte unterschiedliche Mängel auf. Seit der Frequenzumrichter-Winde hat sich das Geräteniveau der Schrägwinden qualitativ verändert. Gegenwärtig ist die Frequenzumrichter-Winde zum dominierenden Produkt auf dem Markt geworden, und ihre Hauptmerkmale sind wie folgt.

1. Kompakte Struktur, geringe Größe, leicht zu bewegen, kann in Untertagebergwerken viel Entwicklungsaufwand sparen.
2. Die Frequenzumrichterwinde der ZF-Serie basiert auf der volldigitalen Frequenzumrichter-Drehzahlregelung, der Vektorregelungstechnologie als Kern, so dass die Drehzahlleistung des Asynchronmotors mit der des Gleichstrommotors vergleichbar ist. Die Leistung von niedrigem Frequenzdrehmoment, sanfter Drehzahlregelung, großem Drehzahlbereich, hoher Präzision, Energieeinsparung usw.
3. Durch die Verwendung eines doppelten SPS-Steuerungssystems ist die Steuerungsleistung und die Sicherheitsleistung der Schrägschachtförderanlage perfekter.
4. Einfache Bedienung, sicherer und stabiler Betrieb, geringe Ausfallrate und im Wesentlichen wartungsfrei.

Zusammensetzung des Frequenzumrichtersystems

Um die Mängel des traditionellen AC-Wickelmotor-Reihenwiderstands-Drehzahlregelungssystems zu überwinden, können Sie durch die Verwendung der Frequenzumrichter-Drehzahlregelungstechnologie zur Umwandlung der Fördermaschine den vollen Frequenzbereich (0 ~ 50 Hz) der Konstantdrehmomentregelung erreichen. Die Behandlung der regenerativen Energie kann mit einem kostengünstigen Energiebremsprogramm oder einem energiesparenderen Rückkopplungsbremsprogramm erfolgen. Und im Konstruktionsprozess der hydraulischen mechanischen Bremse, Sekundärbremsventil und Umrichterbremse zu integrieren. 

Das elektrische Steuerungssystem der Frequenzumrichterwinde für Einzel- oder Doppeltrommel-Wickelwinden, die von AC-Asynchronmotoren (Wickel- oder Käfigläufertyp) angetrieben werden. Kann mit den neu installierten Winden verwendet werden, eignet sich aber auch für die technische Umrüstung des alten elektrischen Steuerungssystems der Winde.

Das elektrische Steuerungssystem der Frequenzumrichterwinde kann einfach unterteilt werden in: Frequenzumrichter-Drehzahlregelungssystem (Frequenzumrichter + Bremseinheit + Bremswiderstandskasten); SPS-Steuerungssystem-Fahrerpult.

Die Zusammensetzung des mechanischen Systems der Winde ist in Abbildung dargestellt:

Systemmerkmale

Zwei-Draht-System: Das SPS-Steuerungssystem besteht aus zwei Haupt-SPS-Systemen. SPS1 wird als Hauptsteuerungssystem und SPS2 als Überwachungssystem verwendet. Jedes SPS-System ist mit seinem eigenen unabhängigen Positionserkennungselement (Wellengeber) ausgestattet. Während des Normalbetriebs werden die beiden SPS-Systeme gleichzeitig in Betrieb genommen, um die "Zwei-Draht-System"-Steuerung und den Schutz der Winde zu realisieren. Um sicherzustellen, dass die beiden SPS-Systeme synchron arbeiten können, werden die Positions- und Geschwindigkeitssignale der beiden SPS-Systeme in Echtzeit innerhalb von SPS1 verglichen, und sobald die Abweichung zu groß ist, wird sofort ein Alarm ausgelöst. Die beiden SPS-Systeme tauschen Daten hauptsächlich in Form von Kommunikation aus

Notfallmodus: Wenn eine SPS ausfällt oder ihr Positionserkennungselement ausfällt, kann die einzelne SPS im Modus "Notfall 1" oder "Notfall 2" weiterarbeiten. Die Winde arbeitet im Notfallmodus, da der Schutz nicht fehlt, aber kein "Zwei-Draht-System". Um jedoch die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Windenbetriebs zu gewährleisten, wird die Betriebsgeschwindigkeit auf die halbe Geschwindigkeit reduziert. Wenn zwei Sätze von Positionserkennungselementen ausfallen, kann die Winde nur mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 0,5 m/s betrieben werden.

Doppelte Geschwindigkeitsquellen: Die tatsächliche Geschwindigkeit im Steuerungssystem stammt aus zwei verschiedenen Geschwindigkeitsquellen, dem Umrichter und dem Wellengeber, und die tatsächliche Geschwindigkeit, die an der Steuerung und dem Überdrehzahlschutz beteiligt ist, wird aus dem Maximalwert von beiden entnommen.

Positionsregelung: Die SPS erzeugt automatisch die Geschwindigkeitsvorgabe v(s) mit dem Weg als unabhängiger Variable, und die Geschwindigkeitsvorgabe nach dem konstanten Geschwindigkeitsabschnitt implementiert die doppelte Vorgabe von v(t) und v(s), und die Wegvorgabe v(s) ist die Hauptvorgabe in beiden.

Halbautomatischer Betriebsmodus: Anders als im traditionellen Sinne des halbautomatischen Betriebsmodus wird der "Geschwindigkeitswahlschalter" des Fahrerpults verwendet, um die Laufgeschwindigkeit der Winde und das Öffnen und Schließen des Arbeitstors gleichzeitig zu steuern, insbesondere für den Betrieb der Schrägschachtförderanlage.

Der Arbeitsablauf der Fördermaschine 

Nachdem die Fördermaschine durch Frequenzumwandlung umgerüstet wurde, ändert sich der Arbeitsablauf des Systems nicht wesentlich. Wenn der Griff vorwärts und rückwärts geschoben wird, kann er den Geber antreiben, sich zu drehen und die Impulszahl an den Hochgeschwindigkeitszählanschluss der SPS zu senden, wodurch die Geschwindigkeit des Umrichters innerhalb eines bestimmten Bereichs stufenlos eingestellt werden kann. Es kann auch "Griff Null", "Vorwärts" und "Rückwärts" Kontakte geben. Unabhängig davon, ob der Motor vorwärts oder rückwärts läuft, wird die Kohle vom Bergwerk zum Boden gezogen, der Motor arbeitet im Vorwärts- und Rückwärts-Elektrozustand, nur wenn der voll beladene Anhänger sich dem Mund des Schachts nähert, muss er verlangsamen und bremsen, das Zeitdiagramm der Fördermaschine ist in der Abbildung unten dargestellt.