利德華福高壓變頻技術(shù)成功改造礦井提升機(jī)系統(tǒng)

利用先進(jìn)技術(shù)一舉多得，礦企節(jié)能增效雙豐收

　　不久前，利德華福2臺(tái)異步電機(jī)能量回饋型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)成功應(yīng)用于開灤（集團(tuán)）蔚州礦業(yè)有限責(zé)任公司南留莊煤礦礦井提升機(jī)上。該產(chǎn)品有效地解決了使用交流繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制系統(tǒng)時(shí)，提升機(jī)減速和爬行階段的速度控制性能差、嚴(yán)重耗能等問題，為用戶提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了雙重節(jié)能效果，并有效利用能源。

開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

　　開灤享有“中國近代煤炭工業(yè)源頭”、“中國北方民族工業(yè)搖籃”的美譽(yù)。開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司的前身為“開平礦務(wù)局”，始建于1878年，迄今已有130年的歷史，是中國最古老的煤礦。2007年，開灤集團(tuán)公司生產(chǎn)原煤突破2978.62萬噸，生產(chǎn)精煤754.88萬噸，營業(yè)收入突破150億元；2008年，開灤集團(tuán)公司在全國500強(qiáng)企業(yè)排名中，名列291名。

　　南留莊煤礦是其下屬的煤礦企業(yè)之一，和大多數(shù)煤礦一樣，它的提升機(jī)也使用交流繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制系統(tǒng)，提升機(jī)在啟動(dòng)時(shí)電機(jī)振動(dòng)較大，在低速爬行階段和加減速階段速度控制性能差，加減速過程轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大、罐籠平穩(wěn)性較差、纜繩擺幅較大，人員升降舒適性差；升降、加減速過程完全由絞車司機(jī)手動(dòng)控制，控制不當(dāng)易造成過放和過卷事故。由于提升機(jī)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)，在加減速過程中轉(zhuǎn)子所串電阻產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的能耗，再加上串電阻調(diào)速控制電路復(fù)雜，接觸器、電阻器、繞線電機(jī)電刷等容易損壞，已經(jīng)影響到了企業(yè)的生產(chǎn)效益。另外，串電阻調(diào)速系統(tǒng)還存在著占地面積大、發(fā)熱量高、噪聲大等缺點(diǎn)。

　　為解決上述問題，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化，南留莊煤礦決定對礦井提升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行變頻技術(shù)改造。經(jīng)過各方面的比較，他們把目標(biāo)鎖定為利德華福公司生產(chǎn)的異步電機(jī)能量回饋型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)（型號：HARSVERT-FVA）。利德華福作為國內(nèi)高壓變頻領(lǐng)域的領(lǐng)航企業(yè)，至今已有2000多套的銷售業(yè)績，在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用及服務(wù)等方面均具備專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大實(shí)力。

利德華福高壓變頻技術(shù)成功改造礦井提升機(jī)系統(tǒng)

　　HARSVERT-FVA系列變頻調(diào)速產(chǎn)品，融合了先進(jìn)的PWM整流能量回饋技術(shù)和異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制技術(shù)，以及可靠的IGBT大電流驅(qū)動(dòng)技術(shù)，是新一代高性能完美無諧波高壓變頻調(diào)速產(chǎn)品的典型代表。矢量控制功能使得異步電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)好，調(diào)速精度高。新型能量回饋技術(shù)的應(yīng)用，在功率單元輸入側(cè)不增加電抗器的情況下，使得功率單元串聯(lián)型高壓變頻器具備了四象限運(yùn)行能力，能量可以在電網(wǎng)和電機(jī)之間雙向流動(dòng)。矢量控制方式基于異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的動(dòng)態(tài)模型，將定子電流分解成勵(lì)磁分量和與此垂直的轉(zhuǎn)矩分量，參照直流調(diào)速系統(tǒng)的控制方法，分別獨(dú)立的對兩個(gè)電流分量進(jìn)行控制，具有較好的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)調(diào)速性能；矢量控制DSP主控單元采用美國TI公司高性能DSP（數(shù)字信號處理器）芯片為控制核心，并輔以大規(guī)模FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）和CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）搭建而成。

　　09年1月，利德華福公司技術(shù)、工程人員與洛陽中重自動(dòng)化公司一道，對南留莊煤礦2套礦井提升系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化變頻改造，增設(shè)2套320kW/6kV異步電機(jī)能量回饋型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，同時(shí)將原有手動(dòng)電控臺(tái)改為洛陽中重自動(dòng)化公司生產(chǎn)的自動(dòng)化電控臺(tái)。經(jīng)試車后，各項(xiàng)設(shè)備電控指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，2月1日，系統(tǒng)正式投運(yùn)。

　　提升機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化變頻改造后，成功的解決了上述諸多問題，實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)加減速過程的平穩(wěn)控制，運(yùn)行過程纜繩擺幅明顯減小，人員升降舒適性明顯提高，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流與啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)顯著降低；自動(dòng)化電控系統(tǒng)很好的防止提升機(jī)過卷和過放事故發(fā)生；省去了轉(zhuǎn)子串電阻造成的能耗，具有十分明顯的節(jié)能效果；克服了接觸器、電阻器繞線電機(jī)電刷等容易損壞的缺點(diǎn)，降低了故障和事故的發(fā)生率，給企業(yè)帶來了實(shí)際的利益，串電阻調(diào)速系統(tǒng)占地面積大、發(fā)熱量高、噪聲大等問題也得到了解決。。

　　目前，利德華福2套變頻調(diào)速系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行1個(gè)多月無任何故障，各方面性能均滿足技術(shù)協(xié)議及說明書的設(shè)計(jì)要求，符合現(xiàn)場工況，系統(tǒng)安全可靠，性能穩(wěn)定。利德華福產(chǎn)品在礦業(yè)已有將近100套業(yè)績，此次對南留莊煤礦礦井提升機(jī)成功進(jìn)行變頻改造，再次鞏固了我公司在礦業(yè)尤其是礦井提升機(jī)上的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，是國內(nèi)少有的幾家在此領(lǐng)域具有成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)公司。我公司產(chǎn)品還在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)方面的突破：一是省去了單元輸入側(cè)的電抗器，進(jìn)一步降低了用戶的損耗；二是可以實(shí)現(xiàn)無速度傳感器控制，使控制系統(tǒng)的可靠性不依賴于故障率高的轉(zhuǎn)速測量裝置，提升了可靠性。

　　今后，利德華福將繼續(xù)深入研究變頻技術(shù)，向電氣傳動(dòng)里所有與變頻相關(guān)的領(lǐng)域進(jìn)軍，利用已有的競爭優(yōu)勢，在高性能傳動(dòng)領(lǐng)域如：風(fēng)洞、礦井提升機(jī)、皮帶機(jī)、軋鋼等繼續(xù)前行，促進(jìn)變頻調(diào)速技術(shù)廣泛應(yīng)用，給更多的用戶帶來實(shí)效和便利，為世界的節(jié)能、環(huán)保事業(yè)做出更多的貢獻(xiàn)！