Cat®(卡特)长壁开采系统采用的变频驱动技术使工作面输送机作业速度与扭矩控制效能得到提升,进而带动生产率的增长

2014年3月

用于长壁开采系统的新型Cat VFD-A800/W800变频器的设计是为了与卡特彼勒UEL和CST变速箱配套使用,使工作面刮板输送机具有可变速度,各变速箱之间实现高精确度的负载分配,并且提高在弱电网中运转的长壁开采系统的工作效率。技术先进的中压传动装置可通过控制扭矩和速度来优化长壁开采系统的生产效率,同时还可以减少工作面刮板输送机(AFC)零部件的磨损和损坏,最大限度地对电力资源加以高效利用。

新型变频器可以让长壁开采系统以最佳方式启动,有助于避免出现过载停机的故障,并且还能调整工作面刮板输送机的运行速度,使其与开采速率相一致。同时,该系统还可以最大限度地减少驱动装置与链条所承受的应力,从而延长设备的使用寿命。此外,它能优化用电,甚至当电机对驱动装置进行制动时将能量反馈,并重新提供给长壁开采系统。

卡特彼勒变频器可以很容易地通过改造安装到现有的卡特彼勒工作面刮板输送机系统上。由于变频器只能在标准的异步电动机上运转,因此使用它并不需要对电网进行改动。事实上,较弱的电源甚至可以提高变频器的功率效率。

精确控制可延长零部件寿命,提高效率
工作面刮板输送机负载的显著变化以及煤块卡塞经常有可能导致链条断裂,而且一定会给链条带来损伤。卡特彼勒变频器系统可以监测和匹配各变速器之间的负载,其有效性接近百分之百,从而能够减低工作面刮板输送机的链条和刨链所受到的应力。链条使用寿命的延长还可以降低对于链条张力的要求。

变频器让采用卡特彼勒驱动技术的经过实际验证的系列工作面刮板输送机在控制系统方面又向更高层次迈进了一步。卡特彼勒的可控启动传输(CST)系统作为一个主流配置已经沿用了将近二十年,它实质上是采用一体化无极变速多片离合器的行星传动系统。它可以提供自动和即时的过载保护,使系统实现平稳启动以及同步重载启动。卡特彼勒还提供一个高性价比的替代方案,其中采用的卡特彼勒UEL变速箱而非CST变速箱。

通过不断变换交流电频率对速度和扭矩实现调节,从而能进行精准的无级控制。卡特彼勒变频器使得长壁开采系统在启动时便能达到最大扭矩,甚至在系统两端的驱动装置之间平均分配负载。对于阻塞或链条断裂的情况系统能够立即做出响应并以可控方式停机。在常规作业中,当刨煤机和采煤机的切割方向与工作面刮板输送机一致或相反时,工作面刮板输送机的速度可根据装载要求进行无级调节。此外,整个长壁开采系统也可以很容易进行速度上的调整,以适应而后用于煤矿清理的零部件,如破碎机、装料传送机以及传送带的作业功率。

由于有关电力输入、驱动系统的有效功率、速度和扭矩的所有数据都可以通过一个外部编码器接口即时获取,因此有关人员可以在第一时间对这些数据进行分析。这一特点同样也使生产得以优化,减少了变化和波动。卡特彼勒变频器的优势在于多数时间都在“绿区”,即正常安全范围内开展作业,能够根据不断变化的生产需要加以灵活调整,避免生产陷入停顿或停滞,有助于系统快速启动。

即插即用
卡特彼勒变频器可以直接接入现有的系统。卡特彼勒变频器驱动系统安装在独立的防爆隔箱内,由于采用了电流逆变器技术(CSI),它们的安装位置与电机最远可以相隔4公里(2.5英里)。同其他变频器与电机结合为一体的系统相比,它们无需在工作面末端提供额外的容纳空间。另外,与其他某些系统不同的是,卡特彼勒变频器不会导致电磁兼容方面的问题,如过电压、反射波或其他希望避免出现的接地电流或各种电网干扰。

凭借新型卡特彼勒VFD-A800/W800中等电压驱动系统,卡特彼勒得以将其种类最广泛的采矿设备的使用范围扩展至全球。欲了解更多有关卡特彼勒产品的信息,请访问网站:mining.cat.com或联系你当地的卡特彼勒业务代表

卡特彼勒 VFD-A800/W800 变频器规格说明

额定功率 800 千瓦 Less
原电压 3.3 千伏 Less
变频器类型 电流源逆变器 (CSI) Less
电机类型 交流发电机 Less
电机额定速度 1500转/每分钟 Less
最大操作扭矩 额定扭矩的 210% Less
长度/ 宽度/ 高度 3700毫米/ 1245毫米 / 1300毫米 Less
重量 6700千克(气冷);7800千克(水冷) Less

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