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《變頻調(diào)速技術(shù)在防爆蓄電池電機(jī)車上的應(yīng)用.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2011年第1期煤礦機(jī)電·101·適當(dāng),安裝方向是否正確。正確地選擇和安裝疏水閥,及時(shí)發(fā)現(xiàn)使用中出現(xiàn)的問題可保證用汽設(shè)備安全、穩(wěn)定、有效、長期的運(yùn)行,降低能源消耗,提高經(jīng)濟(jì)效益。(收稿日期:2010-09一14)文覃編號(hào):1001一08’74【2011J01一O101一01變頻調(diào)速技術(shù)在防爆蓄電池電機(jī)車上的應(yīng)用楊昕,趙良鵬,畢海泉(河南金馬重型機(jī)械制造有限責(zé)任公司,河南義馬472300)中圖分類號(hào):TD64+2:TM921.51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B1應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的必要性防爆蓄電池電機(jī)車是煤礦生產(chǎn)所需的~種主要的運(yùn)輸設(shè)備,目前主要
2、采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用串激式調(diào)速方式,啟動(dòng)沖擊大及機(jī)械傳動(dòng),不能實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。司機(jī)控制器采用帶負(fù)荷切換,觸頭承受沖擊電流較大,易短路燒壞觸頭,增加材料消耗;調(diào)速越擋不平穩(wěn),司機(jī)操作困難,操作檢修又不便,電路保護(hù)系統(tǒng)不完善,安全性能差。隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟并應(yīng)用于生產(chǎn)中,交流電機(jī)和直流電機(jī)相比具有功率大、效率高、無電刷和換向器,維護(hù)成本小的優(yōu)點(diǎn),因此以交流電動(dòng)機(jī)取代直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用在礦用蓄電池電機(jī)車上,已成為礦用蓄電池電機(jī)車發(fā)展的趨勢(shì)。在蓄電池電機(jī)車推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),有利于提高機(jī)車調(diào)速性能,降低能耗,減少維修量,從而
3、更好地適應(yīng)井下軌道運(yùn)輸發(fā)展的需求。2變頻調(diào)速的性能(1)變頻器采用直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速器采用直接轉(zhuǎn)矩控制DTC(DirectTorqueCon-tml)實(shí)現(xiàn)電機(jī)車交流異步電動(dòng)機(jī)的控制。其特征是控制定子磁鏈,直接在定子靜止坐標(biāo)系下,以空間矢量概念,通過檢測(cè)到的定子電壓、電流,直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算與控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能。在控制上除定子電阻外的所有電機(jī)參數(shù)變化魯棒性良好,所引入的定子磁鏈觀測(cè)器可以很容易得到磁鏈模型,并方便地估算出同步速度信息轉(zhuǎn)矩模型。這也就構(gòu)成了完整的電動(dòng)機(jī)模型,方便地實(shí)現(xiàn)無速度傳感器控制
4、。如果在系統(tǒng)中再設(shè)置轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,則可進(jìn)一步得到高性能動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩控制滿足電機(jī)車在低速時(shí)的最大起動(dòng)牽引力,使機(jī)車強(qiáng)勁有力。(2)變頻器調(diào)速參數(shù)優(yōu)化設(shè)置參照工業(yè)通用變頻器參數(shù)設(shè)置的優(yōu)點(diǎn),針對(duì)不同的電機(jī)車進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)置。由于電機(jī)車自身重量、載重量、運(yùn)行速度、起動(dòng)和制動(dòng)性能的要求不同,故需設(shè)置不同的啟動(dòng)頻率、頻率上限、加減速基準(zhǔn)頻率;設(shè)置不同的加減速時(shí)間(加減速加速度),從而優(yōu)化變頻器參數(shù),提高機(jī)車的動(dòng)態(tài)性能和可靠性。(3)變頻調(diào)速突出優(yōu)點(diǎn)1)采用變頻調(diào)速,節(jié)能降耗。2)性能可靠,壽命長,維護(hù)成本低。3)調(diào)速范圍為精密無級(jí)調(diào)速,最低可調(diào)
5、到0.1Hz輪對(duì)轉(zhuǎn)速至O.5r/min。4)可設(shè)定任何車速的限制,即使在下坡行駛時(shí)也不會(huì)超過所設(shè)定的時(shí)速。5)調(diào)速手柄不但可以使機(jī)車速度在設(shè)定速度范圍內(nèi)任意操控,而且當(dāng)機(jī)車由高速調(diào)至低速運(yùn)行時(shí),機(jī)車仍按調(diào)定的低速運(yùn)行,起到制動(dòng)減速的作用。6)具有欠壓報(bào)警功能,當(dāng)蓄電池電壓低于額定值85%時(shí)變頻器停止工作,以防止蓄電池由于過放電而縮短其壽命。7)當(dāng)某種情況下致使變頻器溫度上升超過85℃,調(diào)速器會(huì)自動(dòng)封鎖輸出。8)調(diào)速器具有電動(dòng)機(jī)短路、缺相、欠壓保護(hù)功能。3電控原理本系列8t機(jī)車采用DXT-140(A)型防爆特殊型電源裝置供電,電
6、源輸出額定電壓為140V,額定容量為440Ah;12t機(jī)車采用DXT-192(A)型防爆特殊型電源裝置供電,電源輸出額定電壓為192V,額定容量為560Ah。電流通過隔爆插銷連接器供給隔爆變頻調(diào)速器,經(jīng)變頻調(diào)速器主回路逆變成三相交流輸出。DTC隔爆變頻調(diào)速器~拖二,拖動(dòng)兩臺(tái)礦用隔爆型變頻調(diào)速牽引電動(dòng)機(jī)。8t機(jī)車DCl40V逆變成ACl00V供給兩臺(tái)ACl00V15kW的礦用隔爆型變頻調(diào)速牽引電動(dòng)機(jī)。12t機(jī)車DCl92V逆變成ACl40V供給兩臺(tái)ACl40V22kW的礦用隔爆型變頻調(diào)速牽引電動(dòng)機(jī)。變頻調(diào)速器為逆變、變頻、司控一
7、體化,采用I)TC零轉(zhuǎn)速滿轉(zhuǎn)矩的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。4經(jīng)濟(jì)效益通過實(shí)際運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出:(1)1臺(tái)變頻機(jī)車年平均節(jié)約資金約為5.98萬元。(2)單組電池充1次電,老蓄電池機(jī)車僅運(yùn)行11趟次,變頻調(diào)速機(jī)車可運(yùn)行15趟次,可減少用電景36%,根據(jù)充電變電所月耗電量平均為14.5萬kWh,電費(fèi)按0.56Yr./kWh計(jì)算,年節(jié)約電費(fèi)35.1萬元,每臺(tái)機(jī)車節(jié)約電費(fèi)2.19萬元。(3)根據(jù)運(yùn)行記錄得知,使用變頻調(diào)速的機(jī)車的蓄電池使用壽命要比其他機(jī)車延長11個(gè)月。(4)事故維修率低,維修量減少。從2008年6月14日運(yùn)行以來,變頻機(jī)車共計(jì)
8、發(fā)生故障14次,同期其他機(jī)車相比事故次數(shù)降低81%。設(shè)備安全性能得到提高,司控器實(shí)現(xiàn)無電流通斷,杜絕了司控器在操作中打火現(xiàn)象,保證了操作人員的安全。(收稿日期:2010—09—10)