採煤機是井下採礦生產中的龍頭裝置,由於其電氣系統集中度高,部件種類多,故障不易排除,其維護一直是難點。
本著實用、智慧型、環保、節能的原則鑫士達與煤炭行業龍頭企業合作,共同設計建造智慧型試驗台為採煤機的維修和再製造提供準確的資料檢測支援,保證裝置的穩定性和可靠性。
圖 1-1:再製造煤機**。
試驗台選為新時達AS700系列四象限變頻器為採煤機裝置返廠檢修過程中的扭矩、溫公升等指標測試提供有效支援,有助於提高採煤機控制電氣部件的檢測效率和維修質量,減輕員工勞動強度。
一、平台系統組成
採用整個試驗台系統Profinet通訊網路控制全新AS700系列四象限變頻器成功實現國產化替代,通過該替代,試驗台可在電模式和反饋模式之間切換。 系統框圖如下:
圖1-2 試驗台系統框圖。
二、效能優勢
對於採煤機裝置的返廠維修和再製造,試驗台起著關鍵作用,新型世達AS700系列四象限變頻器具有以下特點:
它由LCL濾波單元+AFE整流反饋單元+逆變單元組成,既能實現對電網的能量回饋,又必須滿足GB T 14549-93電能質量《公共電網諧波》和《IEEE519》標準的規定變頻器應對車身控制系統的其他控制櫃無諧波影響;
控制演算法優越,可實現閉環向量開環向量控制,可自由切換
可直接設定執行速度,並提供轉矩限制功能
變頻器內部均流控制,避免了各控制單元能耗不平衡
具有PROFINET通訊控制功能,可實現兩組電機引數的通訊切換
零速全轉矩,轉矩可預設為零轉速並可自由調節,調節範圍為1%-100%,轉矩極限誤差小於3%。
三、試驗台系統操作
試驗台對轉矩精度要求很高,這次變頻器扭矩輸出在 100%以下,扭矩輸出精確到001.為了提高給定的轉矩精度,逆變器的輸出電流波形接近正弦波,並且每個單元的均流狀態正常。
圖 1-3:扭矩波動小於 1%。
圖1-4 逆變器輸出電流波形。
圖 1-5:將逆變器載入到 1 和 2。
圖 1-6 將電機一拖兩拖載入。
圖 1-7:搖臂牽引載入逆變器。
圖1-8 搖臂牽引試驗台。
四、總結
該試驗台共3套測試系統,選用新型AS700系列四象限逆變器有380V和690V兩種電壓等級產品。 其中,切割部分和牽引搖臂測試系統採用690V電源供電,用於1400kW及以下採煤機搖臂和牽引部分的分步載入和滿載測試,可滿足目前主流採煤機功率型號的切割部分和牽引部分的出廠試驗測試一對二逆變測試系統的載入逆變器採用380V電源,可滿足150KW以內的日常逆變器載入和發電兩種模式切換測試,逆變器採用AFE整流器共直流電源,在載入過程中將能量反饋到電網,提高能量利用率。
隨著經濟的發展,煤炭工業規模不斷擴大,提高煤炭開採業科技生產水平迫在眉睫。 順應行業發展需求,鑫士達在四象限變頻節能技術在煤礦機械裝置中的應用取得突破,大大提高了系統的自動化程度,為幫助煤礦企業降本增效、促進企業可持續發展提供了有力支撐