變頻器在調度絞車中的應用
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位于江蘇省沛縣境內的大屯煤電公司建立30年來，依靠倒推成本、科技創(chuàng)新等方式，始終保持旺盛的市場競爭力，成為我國煤炭行業(yè)唯一的一家自投產以來從未虧損過的企業(yè)。大屯選煤廠是大屯煤電公司的下屬單位之一，于1979年4月興建，1982年9月投產，是一座年處理能力210萬噸的礦區(qū)選煤廠。選煤廠在生產中采用了大量的先進工藝和技術，變頻調速技術在該廠得到了廣泛應用。該廠有兩臺調度絞車，該設備是鐵路煤倉調運鐵路車輛的專用設備，可調運整列列車。
2 原設備存在問題
大屯選煤廠有兩臺調度絞車，該調度絞車采用雙速三相異步電動機拖動，電機參數為：
電機型號 ydj-45/55-4/8
額定功率 45/55kw
額定電流84.4/114.8a
額定轉速 1473/733r/min
額定功率因數 0.8
絕緣等級 b
該調度絞車在未采用變頻器前，用戶首先采用工頻45kw電機高速將鐵牛從牛棚里拉出，經過40min拉到位，與列車車廂連接，然后裝車。采用55kw電機低速拖動車廂，由于用戶出料口出料時多時少，絞車為配合列車裝煤，需要頻繁起動、停止，啟動電流比較大，接觸器的觸點及線圈經常損壞，影響了列車的正常裝車。為了提高裝車效率，大屯選煤廠決定選用山東新風光電子科技發(fā)展有限公司生產的jd-bp32-90t變頻器對其調度絞車進行變頻調速改造。改造達到了預期目的，現對改造方案作一介紹。
3 調度絞車變頻控制系統(tǒng)
調度絞車變頻控制系統(tǒng)設備包括變頻控制柜、plc、主操作臺。
供電電源為ac380v，50hz，三相四線制，由外部用戶開關引至變頻控制柜，內設總開關，其額定容量根據裝機總容量選配，具有短路、過載、失壓等多種保護功能。
控制及信號電源為ac220v，由單相隔離變壓器供電，變頻控制柜設有風機進行通風散熱。主電路主要有變頻器電機回路，控制回路主要有西門子plc、檢測元件、電磁閥、中間繼電器及指示燈等組成。
3.1 變頻控制柜
內設保護變頻器的斷路器、風光變頻器、及三相雙擲開關等。
系統(tǒng)采用山東新風光電子科技發(fā)展有限公司生產的提升機專用變頻器，該產品具有較大的啟動力矩、加速力矩和制動力矩，電機可在四象限運行，并且具有能量回饋單元，將制動時產生的再生能量回饋給電網。本產品除一般變頻器所具有的過壓、欠壓、過載、短路、溫升等多種保護功能外，還具有開機連鎖保護，自動限速保護，完全適用調度絞車要求的力矩大，頻繁啟停、頻繁加減速及四象限運行等運行特點，是礦用調度絞車變頻改造的理想選擇。變頻器上的數字輸入、數字輸出接口與plc相連，交接信息，隨時控制調度絞車的運行速度。在變頻器中可設置加減速時間，s形速度曲線加速，可最大限度地減小啟動過程中的機械沖擊，對調度絞車具有較高的安全性。
3. 2 plc控制柜
plc控制系統(tǒng)采用德國西門子plc，模塊化結構，配置包含有數字輸入、輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、電源模塊、cpu模塊等。在本系統(tǒng)中采用西門子cpu224和模擬量模塊em232。cpu224有14個（i/o）輸入接口和10個輸出接口。模塊em232控制變頻器的運行頻率，進而控制電機的轉速。
plc輸入數字信號有：控制調度絞車運行的正轉指令信號，反轉指令信號，停機指令信號，低速指令，中速指令，急停指令，變頻器故障復位，控制調度絞車的東限位開關信號，西限位開關信號，斷繩保護信號，變頻器故障信號。plc輸出信號有開停機信號，正反轉信號，復位，急停及各種狀態(tài)指示信號。plc的模擬量輸出信號用來控制變頻器的運行頻率。plc通過程序對輸入指令信號進行各種邏輯處理，轉換成一套高效執(zhí)行的控制指令，控制執(zhí)行元件，完成自動化控制功能。
3.3 主操作臺
主操作臺裝有調度絞車運行距離的監(jiān)控顯示，以方便司機進行操作控制。其操作采用手柄控制方式。為不改變司機的操作習慣，仍采用原操作臺控制。
4 風光變頻器jd-bp32-90t主要技術指標
變頻器額定功率 90kw
額定輸出電流 170a
輸入頻率 45hz~55hz
允許電壓波動 ±20%
頻率分辨率 0.01hz
過載能力 160%連續(xù)1min 220% 1.5s
轉矩特性：啟動轉矩大于兩倍額定轉矩;低頻轉矩，6hz時大于1.6倍額定轉矩;直流制動、回饋制動等多種制動方式。
除一般變頻器所具有的各種保護功能之外，還具有開機連鎖保護，自動限速保護功能等，確保調度絞車安全，避免各種事故發(fā)生。
5 90kw大屯絞車接線圖
（1） 主回路接線圖：主回路接線圖如圖1所示。
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