变频调速技术在WD-400A电铲上的应用.pdf

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1、露大米矿玟木2011年第6期·69·变频调速技术在WD一400A电铲上的应用程永峰(神华宁煤大峰矿，宁夏石嘴山753000)摘要：介绍了WD一400A型电铲电气系统的特点，对系统速度与转矩特性进行了分析，并将交流变频调速电铲与直流调速电铲的性能进行了对比分析。关键词：电铲；变频调速；ACS800变频器；速度转矩特性中图分类号：文献标识码：B文章编号：1671—9816(2011)06—0069—03ApplicationoffrequencycontroltechnologyontheWD-400AshovelCHENGYong-feng(DafengSufaceCoalMine，SHenh

2、uaNingxiaCoal-industryGroup，Shizuishan753000，China)Abstract：ThisarticledescribestheWD一4O0A-typeshovelelectricalcharacteristicsofthesystem．thesystemspeedandtorquecharacteristicsaleanalyzed，andcomparesperformancesofthefrequenceshoveltoDCshove1．Keywords：powershove'frequencyeontrol；ACS800inveter；speedt

3、orquecharacteristics1WD一400A型电铲变频调速控制系统的特点提升、推压、回转，行走系统的动力电源。AC6000V高压电源经由高压隔离开关QS、高压熔断器FU1到WD一400A型电铲的标准斗容4．6m，提升机构TM2辅助变压器；副边输出380V／220V／170V电压作选用1台250kW的交流鼠笼式电动机，推压机构选为电铲辅助电源，供给各辅助电机及其他用电设备。用1台90kW的交流鼠笼式电动机，回转机构选用3台相同的400KW的变频器由TM1副边供电。3台3台75kW的交流鼠笼式电动机，行走机构选用90变频器分别供给提升电动机、推压电动机与回转珩kW的交流鼠笼式电动机拖

4、动。该电铲整个电气控走电动机。电铲行走时不能使用回转传动装置。变频制系统采用Profibus总线传输协议作为信号信息交调速控制系统和直流传动的各种电铲电气控制系统换的载体协议，内含西门子S7—300型PLC控制器相比，具有省电节能、可靠性高、维护量小、功率因数为核心控制器。其电气传动主回路如图1所示。高达0．95、生产效率高的突出优点，是公认的挖掘机电气传动的发展方向。2变频调速控制系统的速度转矩特性分析与比较WD一400A型电铲的变频调速控制系统采用PLC控制技术进行逻辑控制，系统包括PLC西门子S7—300控制器、交流感应电动机和ACS80o变频器。以交流变频为特点的控制方式标志着电铲电

5、气传动技术进入崭新时代。电铲电气传动技术经历了从三绕组发电机一电动机组的调速系统(国产W一4型电图1WD一400A电气传动主回路示意图铲)到磁放大器的发电机一电动机组的调速系统(国高压电源AC6000V经KM高压真空接触器输产WK一4型电铲)，到晶闸管励磁的发电机一电动机入到TM1整流变压器，副边输出AC690V电压作为机组的调速系统等3个阶段。多年来直流电动机一统天下的局面已被打破。以WD一400A电铲为代表收稿日期：2011—1O—o4作者简介：程永峰(1965一)，男，辽宁铁岭人。工程师，1986的交流变频调速技术值得消化、吸收、研究和借鉴。年毕业于阜新矿院，现任神华宁煤大峰矿矿长助理

6、。现就WD一400A型挖掘机变频调速控制系统的速度·7O·露天采矿投术2011年第6期匪蚕噩转矩特性各段的分类、形成及其。相{-同J，容量索的直流拖可以看出，如果频率，定子相电压、额定转矩动系统的类似特性的比较进行分析。及过载倍数相应地变为、及，则频率变化姗咖咖鲫枷瑚(1)各段的速度转矩特性。由湖南科通公司提供前后的额定转矩之比为的有关技术资料分析，WD一40oA型电铲变频调速控等=()2(务)惫(3)制系统的速度转矩特性如图2所示。为使频率变化前后电动机具有同样的过载能力，即=，则应根据下列规律来调节定子电压。=务、／等c4对于恒转矩调速，=，则由(4)式可得r，，=r，=定⋯值(⋯5)由

7、此可见，恒转矩变频调速时，应保持【，，=定值，则可保证调速过程中电动机的输出转矩基本不变，故称为恒转矩方法调速。050loo15020o25030o35040o(3)BC段(恒功率调速)。恒转矩变频调速只能提升力，kN在基频以下运行，在基频以上调速运行时，频率从图2wD一400A电铲速度与转矩特性向上升高，但受到电机绝缘的限制，定子电压U从图2不难看出，该速度转矩特性可以大致分不能大于额定电压最多只能保证U=