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变频器在新型式矿藏提升机的运用

变频器在新型式矿藏提升机的运用

点击数:7317 次   录入时间:03-04 11:44:59   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

 1设备说明

  屯留副立井提升设备为ABB公司制造D 4 m、4绳落地摩擦式提升机,最大提升速度为8. 8 m /s,最大静张力876 kN,最大静张力差为141 kN,电动机采用了交流同步电动机,电机功率为1 540 kW,驱动系统采用的变频器主要技术性能,见1.

  1驱动系统变频器技术性能名称线路侧变流器电机侧变流器额定有功功率/kVA 4 700额定电流/A 860输入/输出电压/V 3 160 316 0 3 300输入/输出频率/H z 50 1 0 8过载能力/% 115(60 s内为150)115( 60 s内为150)总功率/kVA 7 547

  2变频器的硬件配置

  ACS6000变频器是带直流环节的DTC直接转矩控制脉宽调制变频器,可对交流同步电动机速度、转矩进行精确控制的中压驱动变频,装置采用了模块化设计,主回路各单元共用一组直流母排,每一个标准模块单元有其特有功能,用户可根据现场工艺和环境要求配置各功能模块,从而完成驱动任务,也可以选用二个或几个相同功能的标准模块,实现一组变频器完成多电机驱动任务。最多可在同一直流母排上连接五组驱动系统,变频器的主要功能模块有: ARU、INU、CBU、LSU、TEU、COU、WCU、CIU、IFU、VLV、RBU、BCU、EXU等,屯留矿根据矿用提升机的要求和现场实际环境选用了ARU ( active rectifi er un it)、INU ( inverter un it)、CBU ( capacitor un it)、COU ( control un it)、WCU ( water cooling un it)、IFU( input filter unit)、VLU ( voltage lim iter un it)、EXU( excition un it)八个模块,各模块功能如下。

  2. 1 ARU和INU单元

  ARU和INU两模块单元具有相似的配置,不同的是ARU内装备了反过充装置,可防止直流电引起变压器的过饱和。ARU单元由三相变压器10 kV / 3. 16 kV供电,将输入的交流( 3 160 V )电源整流为直流电源,无论交流电源如何变化,直流电压均保持恒定不变。INU单元用于将ARU整流后的直流电逆变为同步电动机所需可变频率和电压。单元柜内均装设门极电源用于向IGCT提供触发电压,来自于COU单元的信号控制IGCT的导通和关断。单元柜内有EM C(电磁兼容)过滤装置、箝位电路和INT接口板等设施。EMC过滤装置安装在电动机侧或供电电网侧,保证无派生电压进入电动机或电网。

  箝位电路限制电路中的电流变化率。INT板负责控制单元COU与整流单元或逆变单元之间的信号通讯,包括触发脉冲逻辑、快速保护及与提升机其它单元之间的数据交换等。

  2. 2 IFU、CBU和VLU单元

  CBU单元安装直流电容、预充电单元和接地开关,水冷却的电容可使电压更加稳定,预充电单元由一台辅助变压器和一个小型二极管整流器组成,当主回路需连接到高压电网时,先给直流母排充电至90%左右,以减免主回路断路器合上时带来的浪涌电流影响。为保证维护检修安全的原则,直流母排安装接地开关,当有电压时,接地开关合不上,只有当DC完全放电后, CBU上指示灯熄灭,接地开关方能合上。

  为获得高精确的转矩值,选用了VLU单元,在直流母线之间安装IGCT装置和一套铸铁电阻和电容,利用IGCT来控制铸铁电阻和电容的投入和切除,从而动态地保证出现过电压时的电压稳定。

  IFU单元安装在进线变压器与ARU之间,采用大容量的阻容吸收装置,用来减少变频器谐波对供电电网的负面影响。

  2. 3 COU、WCU和EXU单元

  COU单元完成对变频器驱动的所有控制、参数监测及保护功能,装备的AMC3板为控制系统的核心,通过光纤分别与ARU和INU的INT板连接,通过AC70连接在提升机控制系统AF100母线下,完成与提升机控制系统通讯和控制,与ARU通讯的AM C3板主要完成直流电压的整流控制和余弦调节。与INU通讯的AM C3板主要完成电机转矩和磁通调节,以产生精确的速度值和转矩值,使提升系统按设计的速度图、力图和加速度图准确运行。

  WCU是变频器的冷却系统,对ACS6000变频器内的电子元件进行冷却,冷却系统由去离子水回路、工业水回路和水处理回路三部分组成。去离子水回路内的介质为水和乙二醇混合物、用来将电子元件产生的热量传递至冷却器上,工业水回路用来将冷却器产生的热量传递至外部环境,水处理回路连续净化去离子水回路的冷却介质,保证介质的低传导率,确保冷却效果。

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