ZFENG Dönüştürücüsünün Maden Asansöründe Uygulanması

Genel Bakış

Madencilik vinci, kömür madenleri ve demir dışı metal madenlerinin üretim sürecinde önemli bir ekipmandır. Vincin güvenli ve güvenilir çalışması, doğrudan işletmenin üretim durumu ve ekonomik faydalarıyla ilgilidir. Bu tür bir çekme sistemi, sık sık ileri ve geri motor çalıştırma, yavaşlama ve frenleme gerektirir; bu da tipik bir sürtünme yüküdür, yani sabit tork karakteristik yüküdür. Daha önce, esas olarak dişli vinç (mekanik çekme), hidrolik vinç (hidrolik çekme) ve AC asenkron motor rotor serisi direnç hız kontrolü vinci (elektrikli çekme) ve diğer türler baskındı. Eğimli şaft vinçinin gücü, rotor serisi direnç hız regülasyonunu kullanan sargılı motor tarafından sağlanır.

Eğimli şaft vinçinin mekanik yapısı aşağıdaki şekilde şematik olarak gösterilmektedir.  

Günümüzde, çoğu küçük ve orta ölçekli maden, kaldırma için eğimli şaft vinci kullanmaktadır ve geleneksel eğimli şaft vinci genellikle AC sargı tipi motor serisi direnç hız kontrol sistemini benimser ve direnç, AC kontaktör-tristör tarafından kontrol edilir. Bu kontrol sistemi, hız düzenleme işlemi sırasında AC kontaktörün sık sık hareketi ve ekipmanın uzun çalışma süresi nedeniyle AC kontaktörün ana kontaklarını oksitlemek ve ekipman arızasına neden olmak kolaydır. Ayrıca, yavaşlama ve sürünme aşamasında vincin hız kontrol performansı zayıftır, bu da genellikle yanlış durma konumuna neden olur. Vincin sık sık çalıştırılması, hız düzenlemesi ve frenlenmesi, serisi direncin rotor dış devresinde önemli miktarda güç tüketimi üretir. Bu AC sargı motor serisi direnç hız kontrol sistemi, kademeli bir hız kontrolüdür, hız kontrolünün düzgünlüğü zayıftır; düşük hız mekanik özellikleri yumuşaktır, statik fark oranı büyüktür; diferansiyel gücün tüketimi üzerindeki direnç, enerji tasarrufu zayıftır; başlatma süreci ve hız değiştirme süreci akım etkisi büyüktür; yüksek hızda çalışma titreşimi, güvenlik zayıftır. Bu nedenle, orijinal sistem güvenlik ve güvenilirlik, hız düzenleme, enerji tasarrufu, çalışma, bakım ve diğer yönlerde farklı derecelerde kusurlara sahiptir. İnverter vinci sayesinde, eğimli vinç ekipman seviyesi niteliksel olarak değişmiştir. Günümüzde, frekans dönüşüm vinci piyasada baskın ürün haline gelmiştir ve başlıca özellikleri aşağıdaki gibidir.

1. Kompakt yapı, küçük boyut, taşınması kolay, yeraltı madenlerinde kullanıldığında çok fazla geliştirme maliyetinden tasarruf edilebilir.
2. ZF serisi frekans dönüşüm vinci, asenkron motor hız performansının DC motora kıyasla karşılaştırılabilir hale gelmesi için, tam dijital frekans dönüşüm hız kontrolü, vektör kontrol teknolojisini temel alır. Düşük frekans torku, düzgün hız düzenlemesi, geniş hız düzenleme aralığı, yüksek hassasiyet, enerji tasarrufu vb. performansı.
3. Çift PLC kontrol sistemi benimsemek, eğimli şaft vinçinin kontrol performansı ve güvenlik performansı daha mükemmeldir.
4. Basit kullanım, güvenli ve istikrarlı çalışma, düşük arıza oranı ve temel olarak bakım gerektirmez.

Frekans dönüşüm sistemi bileşimi

Geleneksel AC sargı motor serisi direnç hız kontrol sisteminin eksikliklerinin üstesinden gelmek için, vinci dönüştürmek için frekans dönüşüm hız kontrol teknolojisinin kullanılması, tam frekans (0 ~ 50Hz) aralığında sabit tork kontrolü elde edebilirsiniz. Rejeneratif enerjinin işlenmesi, ucuz enerji frenleme programı veya daha önemli enerji tasarrufu sağlayan geri besleme frenleme programı kullanılabilir. Ve hidrolik mekanik frenleme, ikincil fren valfi ve inverter frenlemesinin tasarım sürecinde entegre edilmesi gerekir. 

İnverter vinç elektrik kontrol sistemi, AC asenkron motorlar (sargılı veya sincap kafes tipi) tarafından tahrik edilen tek veya çift tamburlu sarma vinçleri içindir. Yeni kurulan vinçlerle kullanılabilir, aynı zamanda eski vinç elektrik kontrol sisteminin teknik dönüşümü için de uygundur.

Frekans dönüşüm vinci elektrik kontrol sistemi basitçe şunlara ayrılabilir: frekans dönüşüm hız kontrol sistemi (frekans dönüştürücü + fren ünitesi + fren direnç kutusu); PLC kontrol sistemi sürücü masası.

Vincin mekanik sisteminin bileşimi Şekil'de gösterilmektedir:

Sistem Özellikleri

İki telli sistem: PLC kontrol sistemi, iki ana PLC sisteminden oluşur. PLC1 ana kontrol sistemi ve PLC2 izleme sistemi olarak kullanılır. Her PLC sistemi, kendi bağımsız konum algılama elemanına (şaft kodlayıcı) sahiptir. Normal çalışma sırasında, vincin "iki telli sistem" kontrolünü ve korumasını gerçekleştirmek için iki PLC sistemi aynı anda çalıştırılır. İki PLC sisteminin senkronize çalışabilmesini sağlamak için, iki PLC sisteminin konum ve hız sinyalleri PLC1 içinde gerçek zamanlı olarak karşılaştırılır ve sapma çok büyük olduğunda, hemen bir alarm üretilir. İki PLC sistemi, verileri esas olarak iletişim yoluyla değiş tokuş eder

Acil durum modu: Bir PLC arızalanırsa veya konum algılama elemanı arızalanırsa, tek PLC "Acil Durum 1" veya "Acil Durum 2" modunda çalışmaya devam edebilir. Acil durum modunda çalışan vinç, koruma eksik olmadığı için, ancak "iki telli sistem" yoktur. Ancak, vincin çalışmasının güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamak için, çalışma hızı yarıya düşürülür. İki set konum algılama elemanı arızalanırsa, vinç 0,5 m/s'den fazla olmayan bir hızda çalışabilir.

Çift hız kaynakları: Kontrol sistemindeki gerçek hız, iki farklı hız kaynağından, inverter ve şaft kodlayıcıdan gelir ve kontrol ve aşırı hız korumasında yer alan gerçek hız, her ikisinin de maksimum değerinden alınır.

Konum kontrolü: PLC, bağımsız değişken olarak seyahat ile otomatik olarak hız verme v(s) üretir ve eşit hız bölümünden sonra hız verme, v(t) ve v(s) çift verme uygular ve seyahat verme v(s) her ikisinde de ana olandır.

Yarı otomatik çalışma modu: Geleneksel yarı otomatik çalışma modundan farklı olarak, sürücünün konsolunun "hız seçici anahtarı" kullanılarak vincin çalışma hızını ve çalışma kapısının açılıp kapanmasını aynı anda kontrol etmektir, özellikle eğimli şaft vinçinin çalışması için.

Vincin çalışma süreci 

Vinci frekans dönüşümü ile dönüştürüldükten sonra, sistemin çalışma süreci fazla değişmez. Kolu ileri ve geri itmek, kodlayıcının dönmesini sağlayabilir ve darbe sayısını PLC yüksek hızlı sayım terminaline gönderebilir, bu da inverterin hızını belirli bir aralıkta kademesiz olarak ayarlayabilir. Ayrıca "kol sıfır", "ileri" ve "geri" kontakları da verebilir. Motorun ileri veya geri olması fark etmez, kömür madenden yere sürüklenir, motor ileri ve geri elektrik durumunda çalışır, sadece tam yüklü römork şaft ağzına yaklaştığında, yavaşlaması ve fren yapması gerekir, vincin çalışma zamanlama diyagramı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.