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运动控制

英威腾变频器在大连港某矿石码头皮带机上的应用

  2022年04月06日  

  大连港是中国东北地区承接进口矿石的主要港口,大连港某码头公司拥有国内最大,最先进的30万吨级矿石专用卸船泊位,可靠泊目前世界上所有适航的散矿运输船舶。

一,电费浪费严重,节能是当务之急

  目前我国货运码头的皮带输送机在码头装船领域大量使用。由于诸多原因,使用中相当长时间都处于空载或轻载运行状态,电能浪费严重。如使用变频调速技术,可减少电能浪费,同时也能解决大功率皮带输送机的启动困难问题。

  另外许多皮带输送机采用的软起动装置绝大部分是液力偶合器,下行运输皮带机在启动运行制动过程中会形成电机失控现象,若在皮带输送机上安装变频器,可随时将电机产生的负力回馈到电网中,减少发热损耗,解决机械系统及电气系统的冲击问题,延长设备的使用寿命,并能有效地节约电能。

  基于此,英威腾给大连港**码头的下行皮带运输机调速选择了英威腾Goodrive800四象限柜机。除了具有卓越的调速性能,使用英威腾Goodrive800变频器,具有非常明显的节能效果,实验数据显示,该产品一年总节电量为313200度,为企业节约电费31.32万元,是港口码头企业技术改造升级和产品更新换代的理想调速装置。

二,英威腾出马,推下行皮带机变频器方案

  本次英威腾的方案,主回路主要由用户开关QF,变频器输入主断路器QF1,缓冲接触器KM4,主回路接触器KM1,LCL滤波器,整流单元,逆变单元以及输出电抗器几部分组成。

系统主回路原理图

  运行监测状态

  启动波形:皮带机空载启动,从输出转矩曲线判断,皮带机停止时由于皮带机存在惯性,电机处于临界发电状态。

增加直流制动皮带停止时监测波形

  停车波形:停机时增加了直流制动,停机采用安全停机SS1指令,在100%转矩制动后,逆变输出持续10s转矩保持。在100%流量4000t/h时停机稳定,不存在下溜情况。

三,助力“碳中和”,英威腾用数据说话

  1 直接效益

试验运行数据

  由现场皮带机运行数据不难看出,基本处于1000t/h流量时,电机就处于发电状态,发电功率随着负载增加而增加。

  根据目前运行状态,大连港矿石码头4号堆场BC44号皮带机年运行300天,12小时工作制。满载80%,半载20%工作时间。可以产生的直接效益为:

  300x12x80%x100x1+300x12x20%x35x1=31.32万元

  (电费按照1元/kW.h)

  注:以上计算以实际工况为准,仅供参考。

  2 减少污染排放

  总节电量313200度,相当于节约了125.28吨标准煤,同时减少污染排放85.2吨碳粉尘,312.26吨二氧化碳(CO?),9.4吨二氧化硫(SO?),4.7吨氮氧化物(NOx)。

  3 间接效应

  ● 变频器软启动可以降低机械冲击

  过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条,端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损,导致击穿烧机;转轴扭曲,联轴节,传动齿轮损伤等。

  ● 变频器软启动可以降低电网冲击

  过大的起动电流(空载起动电流可达额定电流的4~7倍,带载起动时可达8~10倍或更大),会造成电网电压下降,影响其他用电设备的正常运行,还可能使欠压保护动作,造成设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热,从而加速绝缘老化,影响电机寿命。

  ● 变频器软停止可以降低对生产设备造成冲击

  起动过程中的受力突变往往造成生产设备(皮带)缩短使用寿命;影响传动精度,甚至影响正常的过程控制。

四,总述

  Goodrive800系列工程传动变频器是英威腾针对目前石油,煤矿,冶金和港口码头等领域出现的多传动需求,专门研发的产品。

  而大连港**码头的下行皮带机采用英威腾Goodrive800-26系列四象限变频器后,既保证了皮带机运行稳定,又将下行皮带机这种特殊负载产生的能量反馈回了电网,同时也解决了皮带机运行中的软启动,软停止问题。

  现场的应用表明了,利用先进的英威腾Goodrive800-26四象限变频器能够可靠,高效,稳定的拖动下行皮带机,可以大大提高皮带机控制的自动化程度,降低现场的维护工作量,给港口,码头等企业带来可观的经济效益。

(英威腾供稿)

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