PATRONI ROBOTYKI:
 

WIADOMOŚCI PRZEMYSŁOWE

2019-08-23 08:00

Silniki zintegrowane z przemiennikiem częstotliwości produkcji DFME "DAMEL" SA

Automatyzacja procesu wydobywczego wymaga nowoczes­nych sterowanych i regulowanych układów napędowych. Firma "DAMEL", przy współpracy z firmą ENEL-PC, od wielu lat stara się sprostać coraz większym wymaganiom klienta również w tej dziedzinie. W związku z tym posiada w ofercie szeroką gamę silników zintegrowanych z przemiennikiem częstotliwości o mocach od 60 do 1250 kW na napięcia od 660 V do 3300 V. Silniki przystosowane są do pracy w podziemnych częściach kopalń, w których występują zagrożenia wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego. Posiadają budowę przeciwwybuchową z osłoną ognioszczelną - cecha IM2Ex db [ib] I Mb lub przy sterowaniu światłowodowym - cecha IM2Ex db [op is Ma][ib] I Mb.

W napędach niskiego napięcia silniki zintegrowane z przemiennikiem częstotliwości są często stosowane, gdyż w odróżnieniu od tradycyjnych układów napędowych (silnik + przemiennik) charakteryzują się mniejszymi gabarytami, zredukowanym okablowaniem, mniejszą masą oraz łatwością zabudowy. Silniki te znalazły już zastosowanie w wielu kopalniach jako napędy przenośników taśmowych, niejednokrotnie w odstawach głównych, gdzie od wielu lat spełniają swoje założenia. Jednak rozwój techniki górniczej stawia coraz większe wymagania napędom zintegrowanym i znajduje dla nich nowe zastosowania. Przykładem tego mogą być przenośniki zgrzebłowe. O ile te mniejsze pod zbiornikami przesypowymi czy nieco większe w napędach przenośników kruszarek mogą być wyposażone w silniki niskiego napięcia, to dla zastosowania w odstawie ścianowej wymagane są już silniki na napięcie 3300 V.

Biorąc pod uwagę fakt, iż wśród rozwiązań średniego napięcia na rynku dostępne są prawie wyłącznie przemienniki wolno stojące, które wymagają zainstalowania dodatkowych szaf z aparaturą zabezpieczeniową, układami chłodzenia oraz dodatkowymi filtrami ograniczającymi wpływ ich pracy na sieć zasilającą, firma DAMEL opracowała i rozszerza wdrażanie rodziny silników zintegrowanych na napięcie 3300 V o mocach od 500 kW do 1250 kW. Głównym przeznaczeniem tych silników jest praca w najbardziej wymagających napędach przenośników zgrzebłowych. W silnikach zintegrowanych średniego napięcia zamiast typowego przekształtnika dwupoziomowego zastosowano przekształtnik o topologii trójpoziomowej z diodami poziomującymi. Rozwiązanie takie jest optymalne, gdyż pozwala maksymalnie ograniczyć liczbę elementów półprzewodnikowych, a co za tym idzie – ograniczyć masę silnika. W porównaniu z analogicznym silnikiem indukcyjnym pracującym ze stałą prędkością masa silnika zintegrowanego zwiększyła się jedynie o 40%.

Stosowanie indukcyjnych silników asynchronicznych, zintegrowanych z energoelektronicznymi układami zasilania, eliminuje szereg wad występujących w klasycznych napędach z silnikami klatkowymi, takich jak: brak możliwości sterowania prędkością, duże zużycie energii elektrycznej, udary prądowe na sieć zasilającą, a także duże momenty rozruchowe. Łatwa regulacja prędkości napędu w połączeniu z kompaktowymi wymiarami silników zintegrowanych pozwala szybko i w miarę bezproblemowo modyfikować istniejące przenośniki.

Główne zalety napędu dzięki zastosowaniu silników z przekształtnikiem częstotliwości to:

  • łagodny rozruch, dający w efekcie mniejsze o około 30% zużycie części mechanicznych i aparatury łączeniowej;
  • niski pobór prądu przy rozruchu – brak przeciążeń sieci, a w konsekwencji ograniczenie wyłączeń od zabezpieczenia prądowego i możliwość ograniczenia spadków napięć przy rozruchu. Możliwość stosowania większych ilości lub większych mocowo napędów bez zmiany infrastruktury zasilającej;
  • wysoki moment rozruchowy, który umożliwia rozruch nawet zasypanego przenośnika;
  • regulacja prędkości obrotowej w pełnym zakresie – zwiększenie wydajności przenośnika o około 30%;
  • możliwość stworzenia automatycznego systemu sterowania prędkością przenośnika – zwiększenie bezpieczeństwa obsługi;
  • wyrównywanie momentów na silnikach – równomierne napięcie łańcucha napędowego;
  • pełne zabezpieczenie temperaturowe i przeciążeniowe silnika – ograniczenie przestojów;
  • wizualizacja pracy – oszczędność energii i kontrola procesu.


Stosując silniki zintegrowane z przekształtnikiem częstotliwości, wraz z odpowiednim systemem automatyki regulującym prędkość przenośnika, można znacząco ograniczyć ilość występujących awarii. Zastosowanie łagodnego rozruchu ogranicza prądy rozruchowe pobierane z sieci, a co za tym idzie – zwiększa się trwałość kabli i osprzętu elektrycznego łączeniowego oraz zmniejszają się udary i naprężenia występujące w łańcuchu i elementach przeniesienia napędu, zwiększając ich żywotność. Dodatkowo możliwość precyzyjnej regulacji prędkości od najniższych obrotów znacząco ułatwia prace obsługowe związane chociażby z łączeniem łańcucha czy przeglądem i kontrolą stanu przenośnika, pozwalając na redukcję czasu związanego z przestojami powodowanymi usuwaniem poszczególnych awarii. Czas ten przekłada się bezpośrednio na oszczędności związane z użytkowaniem przenośnika.

Główne możliwe oszczędności wiążą się z wydłużonym efektywnym dobowym czasem pracy przenośnika wyposażonego w napęd przemiennikowy, przekładającym się na większe możliwości transportu urobku. Wielkości te zależą od uwarunkowań infrastruktury wydobywczej i mogą wynosić od kilku do kilkunastu procent wielkości dobowego wydobycia.

Uwzględniając mniejsze koszty obsługi eksploatacyjnej przenośnika wyposażonego w napędy z regulacją prędkości, mniejsze zużycie energii elektrycznej oraz wydłużony efektywny czas pracy układów transportowych, możliwe do uzyskania efekty ekonomiczne, w stosunku do rozwiązań tradycyjnych, mieszczą się w granicach od kilkunastu nawet do 30% łącznych kosztów. 

 

 

Źródło: https://nis.com.pl/