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    2022 華南展招展書
    運動控制

    英威騰變頻器在大連港某礦石碼頭皮帶機上的應用

      2022年04月06日  

      大連港是中國東北地區承接進口礦石的主要港口,大連港某碼頭公司擁有國內最大、最先進的30萬噸級礦石專用卸船泊位,可靠泊目前世界上所有適航的散礦運輸船舶。

    一、電費浪費嚴重,節能是當務之急

      目前我國貨運碼頭的皮帶輸送機在碼頭裝船領域大量使用。由于諸多原因,使用中相當長時間都處于空載或輕載運行狀態,電能浪費嚴重。如使用變頻調速技術,可減少電能浪費,同時也能解決大功率皮帶輸送機的啟動困難問題。

      另外許多皮帶輸送機采用的軟起動裝置絕大部分是液力偶合器,下行運輸皮帶機在啟動運行制動過程中會形成電機失控現象,若在皮帶輸送機上安裝變頻器,可隨時將電機產生的負力回饋到電網中,減少發熱損耗,解決機械系統及電氣系統的沖擊問題,延長設備的使用壽命,并能有效地節約電能。

      基于此,英威騰給大連港**碼頭的下行皮帶運輸機調速選擇了英威騰Goodrive800四象限柜機。除了具有卓越的調速性能,使用英威騰Goodrive800變頻器,具有非常明顯的節能效果,實驗數據顯示,該產品一年總節電量為313200度,為企業節約電費31.32萬元,是港口碼頭企業技術改造升級和產品更新換代的理想調速裝置。

    二、英威騰出馬,推下行皮帶機變頻器方案

      本次英威騰的方案,主回路主要由用戶開關QF,變頻器輸入主斷路器QF1,緩沖接觸器KM4,主回路接觸器KM1,LCL濾波器,整流單元,逆變單元以及輸出電抗器幾部分組成。

    系統主回路原理圖

      運行監測狀態

      啟動波形:皮帶機空載啟動,從輸出轉矩曲線判斷,皮帶機停止時由于皮帶機存在慣性,電機處于臨界發電狀態。

    增加直流制動皮帶停止時監測波形

      停車波形:停機時增加了直流制動,停機采用安全停機SS1指令,在100%轉矩制動后,逆變輸出持續10s轉矩保持。在100%流量4000t/h時停機穩定,不存在下溜情況。

    三、助力“碳中和”,英威騰用數據說話

      1 直接效益

    試驗運行數據

      由現場皮帶機運行數據不難看出,基本處于1000t/h流量時,電機就處于發電狀態,發電功率隨著負載增加而增加。

      根據目前運行狀態,大連港礦石碼頭4號堆場BC44號皮帶機年運行300天,12小時工作制。滿載80%,半載20%工作時間??梢援a生的直接效益為:

      300x12x80%x100x1+300x12x20%x35x1=31.32萬元

      (電費按照1元/kW.h)

      注:以上計算以實際工況為準,僅供參考。

      2 減少污染排放

      總節電量313200度,相當于節約了125.28噸標準煤,同時減少污染排放85.2噸碳粉塵、312.26噸二氧化碳(CO?)、9.4噸二氧化硫(SO?)、4.7噸氮氧化物(NOx)。

      3 間接效應

      ● 變頻器軟啟動可以降低機械沖擊

      過大的沖擊轉矩往往造成電動機轉子籠條、端環斷裂和定子端部繞組絕緣磨損,導致擊穿燒機;轉軸扭曲,聯軸節、傳動齒輪損傷等。

      ● 變頻器軟啟動可以降低電網沖擊

      過大的起動電流(空載起動電流可達額定電流的4~7倍,帶載起動時可達8~10倍或更大),會造成電網電壓下降,影響其他用電設備的正常運行,還可能使欠壓保護動作,造成設備的有害跳閘。同時過大的起動電流會使電機繞組發熱,從而加速絕緣老化,影響電機壽命。

      ● 變頻器軟停止可以降低對生產設備造成沖擊

      起動過程中的受力突變往往造成生產設備(皮帶)縮短使用壽命;影響傳動精度,甚至影響正常的過程控制。

    四、總述

      Goodrive800系列工程傳動變頻器是英威騰針對目前石油、煤礦、冶金和港口碼頭等領域出現的多傳動需求,專門研發的產品。

      而大連港**碼頭的下行皮帶機采用英威騰Goodrive800-26系列四象限變頻器后,既保證了皮帶機運行穩定,又將下行皮帶機這種特殊負載產生的能量反饋回了電網,同時也解決了皮帶機運行中的軟啟動、軟停止問題。

      現場的應用表明了,利用先進的英威騰Goodrive800-26四象限變頻器能夠可靠、高效、穩定的拖動下行皮帶機,可以大大提高皮帶機控制的自動化程度,降低現場的維護工作量,給港口、碼頭等企業帶來可觀的經濟效益。

    (英威騰供稿)

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