皮带机变频电控系统

1、 皮带机变频电控系统太原市深科科技有限公司二一二年十二月24小时服务热线:400-0351-138 一、概述在煤矿生产中,皮带运输机起着非常重要的作用,它是矿山安全高效生产的关键设备。皮带运输机电控装置的技术性能,既直接影响矿山生产的效率及安全,又代表着矿井自动化发展的整体水平。随着世界发达国家皮带运输机自动控制水平的提高,我国皮带运输机控制已逐步淘汰耗能巨大、自动化水平极低的普通软起电控系统,而变频及PLC数字化控制技术已成熟,经过多年在矿山皮带运输机上的实际应用,其性能优越、节能显著已为广大用户所认知。我公司在采用先进技术的同时,充分的考虑到了皮带机电控系统工作的可靠性、完善性,充分考虑操

2、作的简易性,尽可能简化系统,适合现场条件,符合现场操作工的操作习惯,这是我们设计的根本所在。皮带机电控系统是一个连续高强度作业系统,因此对皮带机电气传动系统也有更高的要求。传统交流拖动系统的显著缺点是:带式输送机在启动过程中对电网、电动机、减速机、皮带冲击严重,重负载时启动困难。运行过程中轻载、空载时,对电动机、减速机、滚筒、托辊、胶带等设备造成不必要的磨损和电能消耗;设计富余量大,电动机常处于50%以下的低效率工作状态,无法调整速度,控制精度低,安全保护和监测环节不完善,安全可靠性差,维护工作量大,而且运行不经济。本设计对传统的电控系统进行了改进,采用PLC进行变 频控制,并且可根据客户需要

3、加入触摸显示屏监控操作系统,包括速度控制、行程控制、煤量在线监测、视频监视系统、安全回路、制动系统、调速系统和信号系统等。本系统大大提高了矿井皮带运输机系统的安全性、可靠性、完善了检测系统、提高了调速性能,节约了能源,对于煤矿安全生产有重大意义。二、系统组成 第一部分:交流配电电源柜部分交流配电电源柜部分采用双电源进线(即双回路供电,保障了生产的连续性。同时向交流变频驱动柜、自动化控制显示操作台进行 馈电。并具有完善的过电流、短路、欠电压、漏电动作等保护功能,使设备运行更加安全可靠。第二部分:自动化控制显示操作台部分自动化控制采用原装进口的SIEMENS S7系列PLC作为接收、处理、输出信号

4、的主控器件,并完全按GB/T17626电磁兼容性标准要求进行设计。显示系统采用WEINVIEW品牌MT系列全彩工业级触摸显示屏。该显示单元可以通过PLC公共数据通道中取出各种数据进行运行状态监视,包括皮带机运输状态画面,实时显示输送机运行速度,控制输送机在零速时制动器动作状态,系统各保护点和外设故障记忆显示等功能。第三部分:交流变频驱动柜部分交流变频驱动柜部分采用两台ABB品牌ACS系列全数字,重负载适量转距控制型变频器,主从控制分别同步驱动两台电机,同时完成对电机起动调速等控制过程,与主控台等单元共同构成全数字、高性能的变频驱动系统。当皮带运输机坡度方向向下输送物料时,电机会处于发电状态,这

5、时应加配制动单元或能量回馈单元,将电机所产生的再生电能通过制动电阻消耗掉,或转换成三相交流电反馈电网。达到刹车制动的效果。第四部分:保护信号采样部分 保护信号取样部分主要由各种传感器组成,通过传感器对现场的电机电流电压、煤仓煤位、上煤量监测、跑偏、拉绳急停、皮带机运行速度、堆煤、温度、烟雾、瓦斯、纵向撕裂、急停等实时数据进行采集并输入到自动化控制显示操作台的PLC信号输出接口中,通过PLC进行信号处理并发出停机开关各种电磁阀,自动水阀等相应指令。并实现对输送机运行状态的实时监控,设备运行和故障状态在触摸屏上实时显示。三、采用变频调速系统的优点1、电气部分:1真正实现了皮带运输系统的软启动。减少

6、电机启动时对电网的冲击。采用闭环矢量控制变频器,特点启动力矩大,能将电机的软启动和皮带机的软启动合二为一,通过电机的慢速起动,带动皮带机缓慢起动。将皮带内部贮存的能量缓慢释放,使皮带机在起动的过程中形成的张力波极小,几乎对皮带不造成伤害。2可以实现皮带机多电机驱动时的功率平衡。通过变频器主机和从机的电流闭环PID控制,使皮带机在负载不断变化的情况下保证各电机输出电流均衡,输出转矩相同。3可以实现皮带机负载变化和速度变化闭环控制。通过在上煤位置安装多个防爆传感器实时监控上煤量,通过PLC计时后运算出太原市深科科技有限公司矿山变频电控系统 皮带机在一定时间内的皮带机运载量多少， 输出给定控制信号调

7、节变 频器输出频率。当皮带机上运载量大时，皮带机全速运转。当皮带机 上运载量小时，实现变频调速，降低变频器频率，降低电机转速，达 到节能省电，减少皮带机磨损的目的。 4） 变频电控完全系统符合 EMC 电磁兼容性等相关标准。变频 系统标配交直流输入输出滤波器，减小对电网和电机的高次谐波干 扰，提高系统运行效率。在电网波动 15% 范围内，恒转矩起动，不 会因为电网波动影响负载起动情况。 5） 采用变频器驱动后， 在整个工作过程中功率因数都可达到 0.9 以上，大大节省了无功功率。通常情况下，煤矿用电机在设计过程中 放的裕量较大，正常工作时绝大部分不能满载运行，电机工作于额定 电压，额定速度而负

8、载经常很小，也有部分时间是空载运行。由电机 设计和运行特性知道，电机只有在接近满载时才是效率最高，功率因 数最佳。轻载时则降低，造成不必要的电能损失。 2、机械部分： 1） 降低设备的维护量，方便皮带检修。电机可以实现无级调速， 加、减速过程很平滑，电流冲击小，大大减轻了机械冲击的强度。当 皮带在轻负载运行时，电机自动调低皮带运行速度，使皮带运输机的 机械部分磨损大大减小，使皮带机使用寿命更长。而且当皮带运输机 检修时可以将皮带机降到很低的速度运行， 解决了以前由于皮带运输 太原市深科科技有限公司 电话： 0351-* 传真： 0351-* 太原市深科科技有限公司矿山变频电控系统 机运行速度过快而难于检修皮带的问题，提高了胶带的检修效率。 2） 节约高效，降低机器工作噪声。采用变频驱动后，电机与减 速器之间是直接硬连接，中间减少了液力偶合器这个环节，而液力偶 合器本身的传递效率是不高的， 并且液力偶合器主要是通过液体来传 动，而液体的