东峡煤矿皮带变频方案new

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1、华亭煤业东峡煤矿ZJT-500/1140皮带变频技术方案（一）、执行标准及规范1.GB3836《爆炸性气体环境电气设备国家标准》2.《煤矿安全规程（2010版）》3.GB4796　《电工电子产品环境条件》4.GB50062《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》5.GB50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》6.GB4720《低压电器设备》7.GB50171《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》8.IEC144《低压开关和控制设备的外壳防护等级》9.ANSI488《可编程仪器的数字接口》10.ISA－55.2《过

2、程运算的二进制逻辑图》11.ISA－55.3《过程操作的二进制逻辑图》12.ISA－55.4《仪表回路图》1、系统概述1、1引言-11-胶带运输机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备。胶带运输机的拖动技术形式复杂多样，调速型液力耦合器、CST、固态软启动、直流拖动、交流变频拖动等多种形式共存；在大型胶带运输机多电机多滚筒的拖动系统中，拖动方式以直流拖动、交流变频拖动和CST拖动为主。煤矿井下胶带运输机对拖动技术的要求是：a、控制简单，起动特性好，调速性能好，启动转矩大；b、易于形成防爆结构；c、工作可靠，维护量小；d、价格适中。直流电机因

3、不宜形成防爆结构而未能应用于井下；CST的维护量及维护要求复杂，同时价格较高，因此煤矿井下应用较少；采用无速度传感器矢量控制的防爆变频器，将成为煤矿符合井下胶带运输机拖动要求且价格适中的最佳拖动设备。1、2防爆变频技术简介随着交流变频调速技术的日趋成熟和完善，通用变频器得到了迅速广泛的应用，但受煤矿井下条件限制未能得到实际应用。首先是解决防爆和散热之间的问题。作为变频器的主要逆变模块—IGBT是发热最多的器件，据专家估计：逆变模块约占整个变频器所有散热量的70％；整流模块发热也是相当大的，它所发的热量约占整个变频器的25％；而剩下的5％

4、则是电解电容、充电电阻、均压电阻以及印制板上的发热元件等所产生的热量。在散热技术方面,我们引进了国外高效能热管散热技术，其极低热阻的高效散热性能，优越的双面散热形式使主要散热得到解决，结合软开关技术,最大散热能力电压1140V可达到650KW；电压660V可达到500KW变频器的散热需要。经五年实践证明，采用热管直冷式散热技术的隔爆变频器便于移动，导热率达到95%以上。通过对软件、硬件的不断修改、完善，降低了逆变模块的开关损耗及其他内部器件的发热。这样便解决了防爆与散热之间的冲突。最终防爆体不需要外加通风装置或外接循环水，非常适用于煤矿

5、井下的免维护要求。为了适应井下电网的中性点不接地系统，采用特殊的中性点不接地吸收结构，-11-同时采用正负母线密贴的低电感母线技术来增强直流侧的吸收能力，抑制逆变器高速开关形成的叠加电压。针对煤矿井下的特殊环境，防爆变频器除了在箱体结构方面采取了相应的防潮、防滴水措施外，在主回路方面尽量加大爬电距离与电气间隙，在控制回路方面，所有的控制板均采取了特殊防潮措施。ZJT系列隔爆变频器为了保证系统的可靠性，控制及主回路器件全部选用进口器件，控制系统采用德国西门子公司专为井下大功率恒转矩负载设计的矢量控制技术;主回路系统IGBT为德国西门子公司

6、EUPEC分公司的模块并联，启动转距为额定的2倍。驱动系统采用高压光纤驱动系统,吸收电容采用HCGF5系列长寿命电解电容,采用上述器件能满足变频器安全、稳定、长期的运行。采用全数字无速度传感器矢量控制，使系统调速范围宽，调速精度高，变频器在低频运行时，也保证有100%额定力矩输出。最大转矩为额定转矩的2倍，0.5HZ即可达到1.7倍以上的起动转矩。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分

7、解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)-11-分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。矢量控制算法已被广泛地应用在siemens，AB，GE，Fuji等国际化大公司变频器上。新型矢量控制变频器具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能，在驱动异步电动

8、机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。1、3系统基本特点1）采用先进的无速度传感器矢量控制技术2）系统设计