ATV71变频器在盾构机刀盘驱动中的应用.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2O10Vo1．40No．12电气传动2010年第4O卷第12期ATV71变频器在盾构机刀盘驱动中的应用郁陈华(施耐德电气中国投资有限公司，上海200233)摘要：盾构机刀头由多个电机共同驱动，控制电机的变频器必须保证负载能在多个电机之间平衡。同时，盾构机施工地点环境较差，环境温度高，粉尘污染严重。介绍了施耐德电气ATV71变频器及在盾构机刀盘驱动中的应用。描述了刀盘驱动对于电机控制的具体要求，并论述了如何利用ATV71内置的功能设计实现这些要求。同时，描述了如何合理设计变频器的控制机柜来适应盾构机的特殊

2、使用环境。经过数个工程的实践，证明上述方法能很好地满足变频器在盾构机应用的要求。关键词：盾构机；负荷平衡；防护中图分类号：TP29文献标识码：BApplicationofATV71onCutterHeadofTunnelBoringMachineYUChen—hua(SchneiderElectric(China)InvestmentCo．Ltd，Shanghai200233，China)Abstract：Thecutterheadoftunnelboringmachineisdrivenbymultimotors．TheACdr

3、iveofthesemo—torsmustguaranteethatthetorquebetweendifferentmotorsiswellbalanced．Atthesametime，theenviron—mentoftunnelboringmachineisharsh，thetemperatureishighandthereisheavydustpollution．Theapplica—tionofATV71oncutterheardoftunnelboringmachinewasintroduced．Therequirem

4、entstOthedrivecontrolofmotorofthecutterheadwasdescribedanddiscussedhowtOusetheintegratedfunctioninATV71todesigntheappropriatedrivecontrolsystemtOmeettheserequirements．Atthesametime，thequestionofhowtode—signthepaneltOadaptthespecialenvironmentintunnelboringmachinewasal

5、sodiscussed．Thepracticeofseveralprojectsprovethatthissolutioncanmeettherequirementoftunnelboringmachine．Keywords：tunnelboringmachine；loadshare；protectionagainsttoughenvironment盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢1引言组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未盾构隧道掘进机(盾构机)是一种隧道掘进的衬砌的隧洞段起着

6、临时支撑的作用，承受周围土专用工程机械。现代盾构掘进机集光、机、电、液、层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，盾构进行。掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等盾构机的掘进过程大致如下：刀盘旋转，同时隧道工程。开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、渣土充满泥土仓，

7、此时开动输送机构将切削下来开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影的渣土排送至地面。响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧传统的盾构机刀盘是由液压驱动的，近几年洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更出现了由变频器控制三相交流异步电机驱动的刀为经济合理。盘。显然，与液压驱动相比，电机驱动具有机械设作者简介：郁陈华(1971一)，男，研究生，工程师，Email：ehenhua．yu@schneider—electric．COITI61电气传动2010年第4o卷第12期郁陈华：ATV71变频器在盾构机刀盘驱动中的应用计简单、

8、安装维护容易、控制灵活方便、成本低廉的自然特性是下垂的，见图1。等诸多优点。因此，电驱动在盾构应用中有着广阔的前景。2盾构机刀盘驱动的控制要求电驱动的刀盘通常由6-22个电机经过各自的减速箱与一个差不多和刀盘等直径的大齿轮啮O合来驱动整个刀盘驱动。