ABB变频调速柜在矿用挖掘机上的应用与调试.pdf

《ABB变频调速柜在矿用挖掘机上的应用与调试.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、思弟139期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotalof1392014年第3期No．32014应用技术ABB变频调速柜在矿用挖掘机上的应用与调试职彦(太原重工股份有限公司，山西太原030024)摘要：详细阐述3"ABB变频调速柜针对矿用挖掘机的实际使用工况所做的特殊改进，挖掘机整机的电气传动系统及电控系统的设计框图，以,g~．ABB变频调速柜在电铲上的调试应用。关键词：挖掘机；ABB变频调速系统；调试应用中图分类号：TM921．51文献标识码：A文章编号：1003-773X(2014)03-0045-031挖掘机应用背景概

2、述了WK4-WK55系列电铲。目前电铲主要应用西门子随着国内经济突飞猛进的发展，各种能源及原材6SE70系列变频调速柜，近儿年，ABB的ACS800系列变料的需求量也与日俱增。以煤炭消费量为例，从频调速柜也在电铲上获得了广泛的应用。2001年的l0．5亿t激增至2009年的30．2亿t。我国矿产资2电铲应用的ABB变频调速系统特点源品种多、总量大，已发现矿产资源171种，查明资ABB公司为太重生产的经过改进的ASC800系列变源储量的有158种；已查明的矿产资源总量约占世界总频调速柜有如下特点：储量的12％，仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位。2．1硬件设计中国

3、每年大量进口各种矿产资源的同时，也在国内兴电铲应用的矿山条件十分苛刻，主要因素如下：建各种大型露天矿项目，以在一定程度上满足资源自1)温度。．IDa／内蒙冬季别岛零下℃，给的需求。夏季室外最高气温接近40oc，变频柜安装在电铲电气室在矿藏埋藏较浅的情况下，与传统井下矿相比，露内，室内空据壁酎鹭：￡5I)℃，冬夏羁掳}§五)℃，天开采成本低{效率高、安全系数高，因此是目前首选对变频柜的温度适应能力是极大的考验。的开采方式。其所用的开采工艺系统有3种：单斗挖掘2)粉尘。露天矿现场气候一般比较干燥，粉尘浓机一汽车工艺(间断工艺)；轮斗挖掘机—带式输送机度高，在铁矿、

4、铜矿等金属矿区，粉尘中还含有大量工艺(连续工艺)；单斗挖掘机一(汽车)破碎站—带的金属成分，附着在电路板上容易造成短路，因此对式输送机工艺(半连续工艺)。从工艺环节上比较，单变频柜的防尘等级要求较高。斗挖掘机具有设备价格低、性能可靠、适应性强、作业3)潮湿。在非洲一些热带地区，雨季时现场空气成本低、设备移动方便等优点，年平均工作时间高达6湿度接近饱和，潮气非常大，在该地区的应用要采取500h左右”。因此，单斗挖掘机成为了大型露天矿的核相应的防潮除湿措施。心首选设备。太原重工股份有限公司(以下简称太重)4)振动。电铲挖货过程中会遇到连续突发的阻从2004q~开始

5、自主研发了应用于矿用挖掘机的变频调速力，因此整个电铲会受到很大的振动加速度，对变频系统，打破了国外垄断，已经在全国各大矿山成功应用柜柜体结构强度要求高。针对上述要求，ABB专为太重生产的经过改进的ASC800系列变频柜的功率部分采用一体式模块化设收稿日期：2014—03—20计，每个功率模块自成一个独立的功率单元，单个功率作者简介：职彦(1987～)，男，陕西成阳人，毕业于华中科技大学自动化学院控制系，助理工程师，现就职于太原重工技模块容量不够时可并联使用，防护等级高，有效避免了术中心矿山所，主要从事变频调速系统在矿山设备上的应用与粉尘的影响，维护也更加方便。

6、每个功率模块下部均配研究工作。置1台风机，变频柜工作时风机自动通风散热，避免了46．jxglkfbjb@126．tom．第29卷柜内温度过高。柜体结构采用特殊强化结构，有效吸收3系统设计振动，防止对电气元件造成机械损伤。在热带地区，配3．1传动系统设计置有温湿检测仪和加热器，完成自动加热除湿。变频柜采用整流一逆变结构，整流柜通过公共直流2．2DTC控制方式母线向提升、推压、回转各机构逆变柜提供直流母线电DTC控制是80年代中期由德国学者压。整流柜带回馈功能，各机构电机制动过程中产生的Depenbrock提出的，其思路是把电机和逆变器看成能量通过直流母线一整流回

7、馈单元馈送至电网，降低了一个整体，采用空间电压矢量分析法在定子坐标系电铲耗电量，是一种经济、环保的制动方式。为了防止进行磁通、转矩计算，通过跟踪PWM逆变器的开关整流故障时能量无法回馈的特殊隋况，系统附加一套制状态直接控制转矩。因此，无需对定子电流解耦，动单元，采取能耗制动方式，仅用作整流故障时辅助的免去矢量控制复杂的计算，利用空间矢量、定子磁制动措施，提高了系统的可靠性，正常工作时，制动单场定向的分析方法，直接在定子坐标系下分析异步元并不工作。系统结构如图1所示。电动机的数学模型，计算与控制异步电动机的磁链和转矩，采用离散的两点式调节器(Band—Band控

8、制)，把转矩检测值与转矩给定值作比较，