Pokaż menu

Firmy z okładek

Multiprojekt  Napędy i SterowanieRoboty Przemysłowe

Reklama

Współpraca

Nowoczesne napędy elektryczne produkcji DFME „DAMEL” SA
Jacek Przybyłka



Ciągły rozwój i postęp techniczny w zakresie mechanizacji i automatyzacji napędów elektrycznych stosowanych w procesie wydobywczym węgla kamiennego skutkuje opracowaniem nowych konstrukcji napędów, charakteryzujących się większą mocą, wydajnością oraz automatyzacją i wizualizacją ich pracy. W wyniku prowadzenia prac konstrukcyjnych nad nowoczesnymi napędami elektrycznymi w DFME „DAMEL” SA opracowano cały typoszereg silników o mocach od 60 kW do 500 kW na napięcie znamionowe od 660 V do 1140 V i od 500 kW do 1250 kW na napięcie znamionowe 3300 V (rys. 1, 2). Silniki przeznaczone są głównie do napędu przenośników taśmowych i zgrzebłowych oraz innych maszyn górniczych wymagających regulacji prędkości obrotowej. Zwiększenie mocy silników oraz zastosowane autorskie algorytmy redukujące obciążenia dynamiczne zwiększyły wydajność, podniosły trwałość napędów i pozwoliły na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej.


Rys. 1. Silnik produkcji DFME DAMEL SA typu: SG3Fz 450X-4C (710 kW, 3300 V) zintegrowany z przemiennikiem częstotliwości
Rys. 1. Silnik produkcji DFME DAMEL SA typu: SG3Fz 450X-4C (710 kW, 3300 V) zintegrowany z przemiennikiem częstotliwości


Rys. 2. Silnik produkcji DFME DAMEL SA typu: SG3F 315S-4A (110 kW, 1000 V) zintegrowany z przemiennikiem częstotliwości



W podstawowej konfiguracji sterowania silników zintegrowanych z przemiennikiem częstotliwości wykorzystuje się sterownik mikroprocesorowy w postaci pulpitu sterującego PS-2008/1 (rys. 3).


Rys. 3. Przykładowe połączenie układu wielosilnikowego na napięcie 3300 V z podstawowym układem sterowania
Rys. 3. Przykładowe połączenie układu wielosilnikowego na napięcie 3300 V z podstawowym układem sterowania



Układ automatyki składa się z pulpitu sterującego PS-2008/1 z możliwością podłączenia sterownika nadrzędnego oraz (opcjonalnie) sterowania radiowego. Komunikacja odbywa się za pomocą łącza szeregowego RS485 z wykorzystaniem protokołu Modbus.

Pozwala na zdalne sterowanie i monitorowanie stanu pracy napędu. W bardziej rozbudowanych układach sterowania jest możliwość wykorzystania sterownika PLC i sterowania napędem przez internet.


Rys. 4.  Dedykowany sterownik mikroprocesorowy TMS wbudowany do silnika
Rys. 4. Dedykowany sterownik mikroprocesorowy TMS wbudowany do silnika



Odpowiednie połączenie sterownika TMS (rys. 4) i przemiennika oraz specjalistyczne oprogramowanie, w jakie wyposażony jest silnik zintegrowany, pozwalają na realizację następujących funkcji:
  • łagodny rozruch z dopasowaniem charakterystyki pracy do rodzaju obciążenia;
  • regulacja prędkości obrotowej z możliwością ciągłej pracy w zakresie częstotliwości 3–60 Hz (90–1800 obr./min) – po uzgodnieniach możliwość zwiększenia zakresu do 100 Hz (3000 obr./min);
  • praca z momentem znamionowym w zakresie częstotliwości od 3 Hz do 50 Hz – rys. 5;
  • praca z mocą znamionową w zakresie od 50 Hz do 60 Hz;
  • mały prąd pobierany z sieci zasilającej w czasie rozruchu oraz w trakcie pracy z obniżoną prędkością obrotową – oszczędności energii – rys. 6;
  • regulacja i wyrównywanie momentów obciążenia w napędach wielosilnikowych;
  • kompleksowe zabezpieczenie silnika i przekształtnika przed wzrostem temperatury i przeciążeniami;
  • wizualizacja parametrów pracy silników w napędzie – komunikacja poprzez RS485.


Rys. 5. Rozruch silnika 250 kW ze stałym obciążeniem: M = Mn, f = 0–50 Hz; napięcie U – napięcie na uzwojeniu; prąd I – prąd płynący w uzwojeniu
Rys. 5. Rozruch silnika 250 kW ze stałym obciążeniem: M = Mn, f = 0–50 Hz; napięcie U – napięcie na uzwojeniu; prąd I – prąd płynący w uzwojeniu



Rys. 6. Pobór prądu w czasie rozruchu ze stałym obciążeniem silnika 500 kW
Rys. 6. Pobór prądu w czasie rozruchu ze stałym obciążeniem silnika 500 kW



Przedstawione w artykule właściwości silników zintegrowanych z przemiennikiem częstotliwości zostały sprawdzone w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych w kraju i za granicą. Pozytywne opinie użytkowników w pełni potwierdzają zalety takich rozwiązań oraz dowodzą, że silniki tego typu są bardzo dobrym rozwiązaniem do stosowania w napędach maszyn i urządzeń wymagających łagodnego rozruchu, regulacji prędkości obrotowej oraz pracujących w mocno obciążonych sieciach zasilających. Dodatkowo możliwość pracy przy zmniejszonej prędkości obrotowej pozwala zoptymalizować pracę przenośnika, zmniejszyć zużycie energii elektrycznej, taśmy transporterowej, krążników, układów przeniesienia napędu, a także umożliwia jazdę ludzi i pełną automatyzację aplikacji napędu. Możliwość wizualizacji pracy z wyprowadzeniem wszystkich danych na powierzchnię zakładów wydobywczych znacznie podnosi walory użytkowe takich napędów.


Autor: Jacek Przybyłka – DFME „DAMEL” SA, e-mail: jprzybylka@damel.com.pl


DFME „DAMEL” SA
www.damel.pl

Reklama