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Goodrive5000高压变频器在带式输送机上的成功应用
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带式输送机又称皮带机,是在矿山、建材、冶金等领域应用较为广泛的一种连续运输设备,但传统的驱动装置由液力耦合器进行软启,存在着能耗高、污染环境和多电机功率分配不均等缺点,而通过英威腾GD5000高压变频调速系统在带式运输机上的应用方案,则可以有效分配功率、减少污染和能耗

一、英威腾控制方案

在国内某皮带运输工程中,英威腾经过仔细的研究和严谨的设计,提出增加4台GD5000系列变频器进行组网控制解决方案:

* 机头:3台Goodrive5000系列高压矢量变频器采用主从速度+下垂控制保证3台电机功率均衡速度同步,

* 机尾:1台Goodrive5000系列高压矢量变频器采用独立速度控制,速度给定由PLC根据主机速度和负载电流实时进行PID调节;4台Goodrive5000系列变频器均与PLC进行PROFINET通信,PLC只给主变频和尾部变频发送启停和速度信号,其它2台从机通过内部主从通信网络跟踪主机信号运行;以太网交换机将机头PLC电信号转换成光信号和尾部PLC连接,保证控制信号可靠高效传输。

图1. 皮带机机械传动图

图2. 控制框图

二、英威腾方案特点

1、平稳的重载起动:GD5000变频器起动、停止时间为0-3600s可调,采用无速度传感器矢量控制方式,低频运转最大可输出1.5倍额定转矩,可实现电机在重载情况下的平稳启动,解决传统方案中因负载太重导致启动失败或者撕裂皮带的情况。

2、主从控制、降低皮带张力,延长系统寿命:多台变频器通过高速通讯进行组网控制,主机采集从机的运行数据进行分析判断,调整从机的运行频率,达到多台变频器输出功率基本相一致,功率误差控制在5%以内,可降低起动张力30%,传送机机械系统的设备损耗也随之降低,尤其托辊及滚筒的寿命成几倍的延长

3、自动调速、节电效果明显:采用单独的控制系统对前级运输系统的载荷、本机运输系统的载荷进行分别测量,这样可控制变频器降速或提前升速。对于载荷不均的皮带传送机系统,可大大节约电能。

三、现场效果

在项目现场,四台电机在加速、恒速和减速时均同步良好,功率分配均衡,运行非常稳定,带料运行时电机运行电流相差在0.5A左右。在此设备中主从电机之间既有刚连接又有柔性连接,变频器软件控制适应性得到全面检验。头部变频与尾部变频相距约6公里,控制信号长距离传输可靠性和响应得到验证。英威腾先进的多台电机主从同步控制技术在皮带机上成功应用,是英威腾在带式输送机应用上的成熟解决方案,体现了优异的产品性能、良好的现场服务能力以及雄厚技术实力。


图3. 皮带机整体设备图


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