Aplicação do conversor ZFENG no elevador de mina

Visão geral

O guincho de mina é um equipamento importante no processo de produção de minas de carvão e minas de metais não ferrosos. A operação segura e confiável do guincho está diretamente relacionada ao status de produção e aos benefícios econômicos da empresa. Este tipo de sistema de arrasto requer partidas frequentes do motor para frente e para trás, desaceleração e frenagem, que é uma carga de atrito típica, ou seja, carga característica de torque constante. Anteriormente, principalmente dentro do guincho de engrenagem (arrasto mecânico), guincho hidráulico (arrasto hidráulico) e guincho de controle de velocidade de resistência em série do rotor do motor assíncrono CA (arrasto elétrico) e outros tipos dominantes. A potência do guincho de eixo inclinado é fornecida pelo motor enrolado, que usa a regulação de velocidade da resistência em série do rotor.

A estrutura mecânica do guincho de eixo inclinado é mostrada esquematicamente na figura a seguir.  

Atualmente, a maioria das minas de pequeno e médio porte utiliza guincho de eixo inclinado para içamento, e o guincho de eixo inclinado tradicional geralmente adota o sistema de controle de velocidade de resistência em série do motor de enrolamento CA, e a resistência é controlada por contator CA - tiristor. Este sistema de controle é fácil de oxidar os contatos principais do contator CA e causar falha do equipamento devido à ação frequente do contator CA durante o processo de regulação de velocidade e ao longo tempo de operação do equipamento. Além disso, o desempenho de controle de velocidade do guincho na fase de desaceleração e rastreamento é ruim, resultando frequentemente em uma posição de parada imprecisa. A partida, regulação de velocidade e frenagem frequentes do guincho geram um consumo de energia considerável no circuito externo do rotor do resistor em série. Este sistema de controle de velocidade de resistência em série do motor de enrolamento CA é um controle de velocidade por etapas, o controle de velocidade da suavidade é ruim; características mecânicas de baixa velocidade do macio, taxa de diferença estática é grande; resistência ao consumo da potência diferencial, economia de energia é ruim; processo de partida e processo de mudança de velocidade o impacto da corrente é grande; vibração de operação em alta velocidade, segurança é ruim. Portanto, o sistema original em segurança e confiabilidade, regulação de velocidade, economia de energia, operação, manutenção e outros aspectos têm diferentes graus de defeitos. Desde o guincho inversor, de modo que o nível de equipamento do guincho de inclinação mudou qualitativamente. Atualmente, o guincho de conversão de frequência tornou-se o produto dominante no mercado, e suas principais características são as seguintes.

1. Estrutura compacta, tamanho pequeno, fácil de mover, usado em minas subterrâneas pode economizar muitos custos de desenvolvimento.
2. O guincho de conversão de frequência da série ZF é baseado no controle de velocidade de conversão de frequência digital completo, tecnologia de controle vetorial como o núcleo, de modo que o desempenho de velocidade do motor assíncrono pode ser comparável ao do motor CC. O desempenho de torque de baixa frequência, regulação de velocidade suave, ampla faixa de regulação de velocidade, alta precisão, economia de energia, etc.
3. Adotando o sistema de controle PLC duplo, o desempenho de controle e o desempenho de segurança do guincho de eixo inclinado são mais perfeitos.
4. Operação simples, operação segura e estável, baixa taxa de falhas e, basicamente, livre de manutenção.

Composição do sistema de conversão de frequência

Para superar as deficiências do sistema de controle de velocidade de resistência em série do motor de enrolamento CA tradicional, o uso da tecnologia de controle de velocidade de conversão de frequência para transformar o guincho, você pode obter a faixa de frequência total (0 ~ 50Hz) de controle de torque constante. O tratamento da energia regenerativa, pode ser usado programa de frenagem de energia barato ou programa de frenagem de feedback mais significativo de economia de energia. E no processo de projeto da frenagem mecânica hidráulica, válvula de freio secundária e frenagem do inversor a serem integradas. 

Sistema de controle elétrico do guincho inversor para guinchos de enrolamento de tambor simples ou duplos acionados por motores assíncronos CA (tipo enrolado ou gaiola de esquilo). Pode ser usado com os guinchos recém-instalados, mas também adequado para a transformação técnica do antigo sistema de controle elétrico do guincho.

O sistema de controle elétrico do guincho de conversão de frequência pode ser simplesmente dividido em: sistema de controle de velocidade de conversão de frequência (conversor de frequência + unidade de freio + caixa de resistor de freio); mesa do driver do sistema de controle PLC.

A composição do sistema mecânico do guincho é mostrada na Figura:

Recursos do sistema

Sistema de dois fios: O sistema de controle PLC consiste em dois sistemas PLC principais. O PLC1 é usado como o sistema de controle principal e o PLC2 como o sistema de monitoramento. Cada sistema PLC é equipado com seu próprio elemento de detecção de posição independente (codificador de eixo). Durante a operação normal, os dois sistemas PLC são colocados em operação ao mesmo tempo para realizar o controle e proteção do "sistema de dois fios" do guincho. Para garantir que os dois sistemas PLC possam trabalhar de forma síncrona, os sinais de posição e velocidade dos dois sistemas PLC são comparados em tempo real dentro do PLC1, e assim que o desvio for muito grande, um alarme será gerado imediatamente. Os dois sistemas PLC trocam dados principalmente na forma de comunicação

Modo de emergência: Se um PLC falhar ou seu elemento de detecção de posição falhar, o PLC único pode continuar a funcionar no modo "Emergência 1" ou "Emergência 2". Guindaste no modo de emergência de trabalho, devido à proteção não está faltando, mas sem "sistema de dois fios". No entanto, para garantir a segurança e confiabilidade da operação do guincho, a velocidade de operação é reduzida para metade da velocidade. Se dois conjuntos de elementos de detecção de posição falharem, o guincho só pode funcionar a uma velocidade de no máximo 0,5 m/s.

Fontes de velocidade dupla: A velocidade real no sistema de controle vem de duas fontes de velocidade diferentes, o inversor e o codificador do eixo, e a velocidade real envolvida no controle e proteção contra excesso de velocidade é retirada do valor máximo de ambos.

Controle de posição: O PLC gera automaticamente a velocidade fornecida v(s) com a viagem como a variável independente, e a velocidade fornecida após a seção de velocidade igual implementa a dupla fornecida de v(t) e v(s), e a viagem fornecida v(s) é a principal em ambos.

Modo de operação semiautomático: diferente do sentido tradicional do modo de operação semiautomático, é o uso do "interruptor seletor de velocidade" do console do driver para controlar a velocidade de funcionamento do guincho e a abertura e fechamento do portão de trabalho ao mesmo tempo, especialmente para a operação do guincho de eixo inclinado.

O processo de trabalho do guincho 

Após o guincho ser transformado por conversão de frequência, o processo de trabalho do sistema não muda muito. Ao empurrar a alça para frente e para trás, ela pode acionar o codificador para girar e enviar o número de pulsos para o terminal de contagem de alta velocidade do PLC, que pode ajustar continuamente a velocidade do inversor dentro de uma determinada faixa. Ele também pode fornecer contatos "alça zero", "para frente" e "para trás". Não importa se o motor está para frente ou para trás, o carvão é arrastado da mina para o solo, o motor trabalha em estado elétrico para frente e para trás, somente quando o trailer totalmente carregado está perto da boca do poço, ele precisa desacelerar e frear, o diagrama de tempo de trabalho do guincho é mostrado na figura abaixo.