大功率礦井提升機(jī)外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
論
壇
中礦傳動(dòng)技術(shù)交流
產(chǎn)品技術(shù)
2023年第06期
總第85期
2023年02月13日發(fā)布
大功率礦井提升機(jī)外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
變頻技術(shù)研發(fā)部 供稿
導(dǎo)讀：外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)應(yīng)用在大功率礦井提升機(jī)上，是礦山領(lǐng)域一種非典型性應(yīng)用案例。該電機(jī)多為國(guó)外進(jìn)口，優(yōu)勢(shì)在于將外轉(zhuǎn)子與滾筒相結(jié)合，節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)空間，但同時(shí)由于其運(yùn)用在大功率提升系統(tǒng)中，提升滾筒容易因?yàn)殇摻z繩的張力造成變形，從而引起電機(jī)磁場(chǎng)波動(dòng)，從而引起轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。
我司根據(jù)外轉(zhuǎn)子電磁同步電機(jī)特點(diǎn)，針對(duì)大功率礦井提升機(jī)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，采用ACD系列變頻器，進(jìn)行電控系統(tǒng)改造升級(jí)，已經(jīng)成功應(yīng)用于多套3MW級(jí)礦井提升改造項(xiàng)目中。
技術(shù)背景
礦井提升機(jī)外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)的主軸對(duì)應(yīng)電機(jī)的內(nèi)定子，置于主軸支座。電機(jī)的外轉(zhuǎn)子由滾筒、轉(zhuǎn)子繞組及阻尼繞組組成。滾筒外表面固定有摩擦繩襯墊，以提供鋼絲繩與滾筒之間的摩擦力。外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)內(nèi)部設(shè)有冷卻風(fēng)道，用于電機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組散熱。
由于外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)提升機(jī)鋼絲繩直接作用于電機(jī)的外轉(zhuǎn)子，導(dǎo)致電機(jī)的氣隙產(chǎn)生變化，引起電機(jī)磁場(chǎng)的波動(dòng)，進(jìn)而引起轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，若電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不作相應(yīng)的優(yōu)化控制，則會(huì)縮減機(jī)械設(shè)備使用壽命。此外，由于電機(jī)主軸靜止，旋轉(zhuǎn)部位于外轉(zhuǎn)子，普通編碼器無(wú)法適用，增加了速度檢測(cè)的復(fù)雜度。
解決方案
針對(duì)上述問題，我司研發(fā)了應(yīng)用于大功率礦井提升機(jī)外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)的高性能變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用公司自研生產(chǎn)的ACD系列大功率變頻器，成功解決了現(xiàn)場(chǎng)問題，并在多套3MW級(jí)礦井提升改造項(xiàng)目中，成功實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)原國(guó)外電控系統(tǒng)方案的完美替代。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
電機(jī)高性能轉(zhuǎn)矩控制及非線性磁鏈觀測(cè)技術(shù)。該控制策略降低了機(jī)電系統(tǒng)耦合振動(dòng)強(qiáng)度，改善控制性能的同時(shí)，提高了機(jī)械系統(tǒng)的使用壽命。
結(jié)合該提升機(jī)電機(jī)與滾筒相結(jié)合的特點(diǎn)，通過(guò)檢測(cè)電機(jī)電信號(hào)及振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)及診斷。
設(shè)計(jì)一種外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁同步電機(jī)高精度速度檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備無(wú)懼煤炭粉塵污染，解決了軸向及徑向偏擺，具備抗振動(dòng)、抗干擾優(yōu)點(diǎn)，且該檢測(cè)設(shè)備免維護(hù)。
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