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《變頻調(diào)速技術(shù)在礦用架線式電機(jī)車上應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第2期2006年4月工礦自動(dòng)化IndustryandMineAutomationNo.2Apr.2006文章編號(hào):1671—251X(2006)02一0068—03變頻調(diào)運(yùn)技術(shù)在礦用架線式電機(jī)車上的應(yīng)用張然(徐州煤礦機(jī)械廠科技開發(fā)部,江蘇徐州221004)摘要:介紹了變頻調(diào)速技術(shù)在礦用架線式電機(jī)車的應(yīng)用情況,指出了其選用及安裝的一些注意事項(xiàng),并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:煤礦;架線式電機(jī)車;變頻調(diào)速;節(jié)能中圖分類號(hào):TD641;TP29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B0引言變頻調(diào)速技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),取得了顯著的
2、經(jīng)濟(jì)效益,迄今也在許多煤礦中獲得使用。本文欲通過對(duì)直流架線式電機(jī)車進(jìn)行變頻改造的應(yīng)用實(shí)例,對(duì)擴(kuò)大變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦設(shè)備的應(yīng)用范圍進(jìn)行展望,以期能對(duì)煤礦企業(yè)節(jié)能降耗和技術(shù)改進(jìn)有所幫助。1在礦用架線式電機(jī)車上的應(yīng)用與效果我國礦用直流架線式電機(jī)車,一般采用的是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴、耐潮性差、故障率高、維修費(fèi)用大的直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。調(diào)速系統(tǒng)還是采用傳統(tǒng)電阻降壓調(diào)速方式實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能,其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,組合件都是在觸點(diǎn)開關(guān)狀態(tài)下工作,由于頻繁動(dòng)作,造成觸點(diǎn)接觸不良及器件的使用壽命減少,且噪聲較大。這種傳統(tǒng)的調(diào)速方式不僅維修量大,
3、而且因帶電阻運(yùn)行,造成了電能的極大浪費(fèi)。我廠根據(jù)用戶的要求,對(duì)ZKIO一6/550型直流架線式電機(jī)車進(jìn)行變頻調(diào)速改造。采用專用TJY系列交流電動(dòng)機(jī)替換原直流電動(dòng)機(jī),控制系統(tǒng)采用DTC變頻調(diào)速器。該調(diào)速器采用進(jìn)口原裝控制電路和進(jìn)口智能型IGBT(IPM)模塊組件。這種DTC變頻器控制技術(shù),可使三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)達(dá)到和超過直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)距(零轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩啟動(dòng),轉(zhuǎn)矩可達(dá)200%以上),可滿足電機(jī)車在低速時(shí)最大啟動(dòng)牽引力,使機(jī)車強(qiáng)勁有力。同時(shí)調(diào)速器還具有以下特點(diǎn):真正的無極調(diào)速,頻率可從0.1Hz調(diào)到收稿日期:20
4、06一Ol一19作者簡介:張然(1961一),工程師,長期從事煤礦機(jī)械和礦用電器開關(guān)工藝設(shè)計(jì)工作,已發(fā)表多篇論文。100Hz;隨時(shí)可用的電制動(dòng);調(diào)速器設(shè)有電動(dòng)機(jī)自動(dòng)檢測(cè)功能,當(dāng)司機(jī)操作不當(dāng)至使電動(dòng)機(jī)溫度過高時(shí),調(diào)速器自動(dòng)封鎖輸出;調(diào)速器設(shè)有欠壓自動(dòng)復(fù)位功能,當(dāng)電機(jī)車過架線連接處瞬時(shí)斷電1~2S后,調(diào)速器可自動(dòng)重啟,此時(shí)速度與過架線連接處前速度一樣;調(diào)速器還設(shè)有電動(dòng)機(jī)短路、接地、缺相保護(hù)功能,更有效地保護(hù)電動(dòng)機(jī);同時(shí)因調(diào)速器具有超速的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,當(dāng)機(jī)車掉道時(shí),可很容易將機(jī)車拱上軌道;本調(diào)速器可在沒有光碼盤或測(cè)速電動(dòng)
5、機(jī)的反饋條件下,仍能精確控制三相異步電動(dòng)機(jī)的速度和轉(zhuǎn)距。表1為交流變頻調(diào)速電機(jī)車與直流電阻調(diào)速電機(jī)車的性能比較,從表1可以看出,研制成功的交流變頻調(diào)速電機(jī)車徹底解決了直流電動(dòng)機(jī)損壞率高、觸頭式調(diào)速器維修量大、降壓調(diào)速電阻耗能高的老大難問題,變頻調(diào)速節(jié)電率可達(dá)35%以上。采用變頻調(diào)速對(duì)架線式電機(jī)車進(jìn)行技術(shù)改造,淘汰了直流電動(dòng)機(jī),采用交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,其應(yīng)用前景非常廣闊。首臺(tái)ZKIO一6/550型直流架線式變頻調(diào)速電機(jī)車誕生于2000年3月,據(jù)淮北礦業(yè)集團(tuán)朱莊煤礦(用戶)自行估算,年節(jié)約電費(fèi)8.5萬元,節(jié)約設(shè)備維修費(fèi)
6、1.8萬元。據(jù)業(yè)內(nèi)專家估計(jì):我國礦井運(yùn)輸電機(jī)車電動(dòng)機(jī)功率多為3.5~40kW,總裝機(jī)容量約為I.2萬kW,計(jì)有1~2萬臺(tái)。礦用電機(jī)車多為晝夜18h運(yùn)行,使用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造的潛力巨大。2變頻器在選型安裝中應(yīng)注意的問題變頻器具有結(jié)構(gòu)簡單、功能完善、性能可靠、節(jié)能顯著的特點(diǎn),被越來越多的企業(yè)所采用,給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但在實(shí)踐應(yīng)用中,如果對(duì)變頻萬方數(shù)據(jù)2006年第2期張然:變頻調(diào)速技術(shù)在礦用架線式電機(jī)車上的應(yīng)用·69·表1交流變頻調(diào)速電機(jī)車和直流電阻調(diào)速電機(jī)車的性能比較序號(hào)項(xiàng)目直流電阻調(diào)速電機(jī)車交流變
7、頻調(diào)速電機(jī)車電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上因?yàn)橛芯€圈和易磨損的換向銅三相異步交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有線圈,是由硅鋼片壓制成的鐵滾1可靠性頭、碳刷等,故障率高、維修費(fèi)用大。子,故可稱為永不損壞。調(diào)速器直流調(diào)速器由于是凸輪控制觸頭的通與斷,斷開時(shí)2變頻調(diào)速器沒有觸頭、接點(diǎn),基本無維修。維修量產(chǎn)生電弧,經(jīng)常燒蝕觸頭,所以維修量很大。變頻調(diào)速電機(jī)車由于不用高耗能降壓電阻,節(jié)電率可達(dá)35%,如果由于直流調(diào)速器電機(jī)車帶電阻運(yùn)行,因此電能白白一個(gè)獨(dú)立供電系統(tǒng)全部采用變頻調(diào)速電機(jī)車,電機(jī)車可設(shè)置成慣性3節(jié)能性消耗在電阻上,同時(shí)由于電阻發(fā)熱
8、導(dǎo)致電阻瓷架和饋電功能,那么就可利用機(jī)車下坡道拉重載車時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電能電阻片燒壞。回饋到直流架線上,供給此時(shí)在上坡道運(yùn)行的空載電機(jī)車電能,這樣節(jié)電率>60%。(1)有級(jí)分檔調(diào)速,不可能均勻調(diào)速,在低速行駛時(shí)(1)為無級(jí)均勻調(diào)速,頻率最低可調(diào)至0.1Hz司機(jī)需不停地在1檔和零檔之間轉(zhuǎn)換。(2)為全速度段控制方式,速度不僅可調(diào)高還可調(diào)低,車速的快慢與(2)調(diào)速器只能加速,不能減速。減速是