利德華福高壓變頻技術成功改造礦井提升機系統

    不久前，利德華福2臺異步電機能量回饋型高壓變頻調速系統成功應用于開灤（集團）蔚州礦業有限責任公司南留莊煤礦礦井提升機上。該產品有效地解決了使用交流繞線式電機轉子串電阻調速控制系統時，提升機減速和爬行階段的速度控制性能差、嚴重耗能等問題，為用戶提高生產效率的同時，實現了雙重節能效果，并有效利用能源。

　　開灤享有“中國近代煤炭工業源頭”、“中國北方民族工業搖籃”的美譽。開灤（集團）有限責任公司的前身為“開平礦務局”，始建于1878年，迄今已有130年的歷史，是中國最古老的煤礦。2007年，開灤集團公司生產原煤突破2978.62萬噸，生產精煤754.88萬噸，營業收入突破150億元；2008年，開灤集團公司在全國500強企業排名中，名列291名。

　　南留莊煤礦是其下屬的煤礦企業之一，和大多數煤礦一樣，它的提升機也使用交流繞線式電機轉子串電阻調速控制系統，提升機在啟動時電機振動較大，在低速爬行階段和加減速階段速度控制性能差，加減速過程轉矩脈動大、罐籠平穩性較差、纜繩擺幅較大，人員升降舒適性差；升降、加減速過程完全由絞車司機手動控制，控制不當易造成過放和過卷事故。由于提升機頻繁啟動和制動，在加減速過程中轉子所串電阻產生相當嚴重的能耗，再加上串電阻調速控制電路復雜，接觸器、電阻器、繞線電機電刷等容易損壞，已經影響到了企業的生產效益。另外，串電阻調速系統還存在著占地面積大、發熱量高、噪聲大等缺點。

　　為解決上述問題，實現企業效益最大化，南留莊煤礦決定對礦井提升機系統進行變頻技術改造。經過各方面的比較，他們把目標鎖定為利德華福公司生產的異步電機能量回饋型高壓變頻調速系統（型號：HARSVERT-FVA）。利德華福作為國內高壓變頻領域的領航企業，至今已有2000多套的銷售業績，在產品研發、生產、應用及服務等方面均具備專業經驗和強大實力。

　　HARSVERT-FVA系列變頻調速產品，融合了先進的PWM整流能量回饋技術和異步電機無速度傳感器矢量控制技術，以及可靠的IGBT大電流驅動技術，是新一代高性能完美無諧波高壓變頻調速產品的典型代表。矢量控制功能使得異步電機啟動轉矩大，動態轉矩響應好，調速精度高。新型能量回饋技術的應用，在功率單元輸入側不增加電抗器的情況下，使得功率單元串聯型高壓變頻器具備了四象限運行能力，能量可以在電網和電機之間雙向流動。矢量控制方式基于異步電動機按轉子磁鏈定向的動態模型，將定子電流分解成勵磁分量和與此垂直的轉矩分量，參照直流調速系統的控制方法，分別獨立的對兩個電流分量進行控制，具有較好的動態和穩態調速性能；矢量控制DSP主控單元采用美國TI公司高性能DSP（數字信號處理器）芯片為控制核心，并輔以大規模FPGA（現場可編程門陣列）和CPLD（復雜可編程邏輯器件）搭建而成。

　　09年1月，利德華福公司技術、工程人員與洛陽中重自動化公司一道，對南留莊煤礦2套礦井提升系統進行自動化變頻改造，增設2套320kW/6kV異步電機能量回饋型高壓變頻調速系統，同時將原有手動電控臺改為洛陽中重自動化公司生產的自動化電控臺。經試車后，各項設備電控指標均達到設計要求，2月1日，系統正式投運。

　　提升機進行自動化變頻改造后，成功的解決了上述諸多問題，實現了提升機加減速過程的平穩控制，運行過程纜繩擺幅明顯減小，人員升降舒適性明顯提高，電動機啟動電流與啟動時振動顯著降低；自動化電控系統很好的防止提升機過卷和過放事故發生；省去了轉子串電阻造成的能耗，具有十分明顯的節能效果；克服了接觸器、電阻器繞線電機電刷等容易損壞的缺點，降低了故障和事故的發生率，給企業帶來了實際的利益，串電阻調速系統占地面積大、發熱量高、噪聲大等問題也得到了解決。。

　　目前，利德華福2套變頻調速系統連續運行1個多月無任何故障，各方面性能均滿足技術協議及說明書的設計要求，符合現場工況，系統安全可靠，性能穩定。利德華福產品在礦業已有將近100套業績，此次對南留莊煤礦礦井提升機成功進行變頻改造，再次鞏固了我公司在礦業尤其是礦井提升機上的應用經驗，是國內少有的幾家在此領域具有成熟應用經驗的專業公司。我公司產品還在技術上實現了兩個方面的突破：一是省去了單元輸入側的電抗器，進一步降低了用戶的損耗；二是可以實現無速度傳感器控制，使控制系統的可靠性不依賴于故障率高的轉速測量裝置，提升了可靠性。

　　今后，利德華福將繼續深入研究變頻技術，向電氣傳動里所有與變頻相關的領域進軍，利用已有的競爭優勢，在高性能傳動領域如：風洞、礦井提升機、皮帶機、軋鋼等繼續前行，促進變頻調速技術廣泛應用，給更多的用戶帶來實效和便利，為世界的節能、環保事業做出更多的貢獻！