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森兰变频器

[编辑日期:2014/12/15 14:02:15]

森兰变频器,是“森兰交流变频调速器”的简称,是由大陆希望集团旗下的希望森兰科技股份有限公司自主研发、生产、销售的品牌变频器,也是比较优秀的国产变频器之一。希望森兰科技股份有限公司自成立伊始就坚持“科技立业”的理念,实施品牌战略,走出了一条“科技创品牌、质量铸品牌、服务扬品牌”的品牌之路,创出了享有“中国变频技术专家”之美称的民族领袖品牌。 希望森兰科技股份有限公司通过了ISO9001:2000国际

森兰变频器,是“森兰交流变频调速器”的简称,是由大陆希望集团旗下的希望森兰科技股份有限公司自主研发、生产、销售的品牌变频器,也是比较优秀的国产变频器之一。

希望森兰科技股份有限公司自成立伊始就坚持“科技立业”的理念,实施品牌战略,走出了一条“科技创品牌、质量铸品牌、服务扬品牌”的品牌之路,创出了享有“中国变频技术专家”之美称的民族品牌。

 希望森兰科技股份有限公司通过了ISO9001:2000国际质量体系认证和ISO14001环境管理体系认证,全面实行ERP信息化管理,拥有数十项专利、专有技术构成的自主知识产权体系,并在此基础上开发了SB70、SB60/61、SB60+/61+、SB50、SB40、SB12、SB61Z、SB61Z+、SB100、SB200等系列变频器,推出了国内首台专业级工程型变频器SB80。
经过十余年的高速发展,希望森兰科技股份有限公司现已拥有遍布全国和东南亚的强力营销、服务网络,为客户提供优质的产品和服务。
面对未来,公司秉承“实业报国,永创”的经营理念,为把希望森兰科技股份有限公司建设成世界大的变频器制造基地,为把森兰发展成国际知名品牌而努力!

1999年,森兰变频器作为变频器行业获奖品牌获得第四届中国科学技术博览会金奖;
2002年,森兰变频器作为的国产品牌,被《电气时代》评为“中国大陆受欢迎的十大品牌”;
2004年初,森兰变频器荣获国家科技部“优秀火炬计划项目”奖;
2005年12月,“森兰变频、节能中国”系列活动被《变频器世界》评为变频行业年度“十大”新闻;森兰变频器被评为“中国国产变频器十大品牌”,并名列同类产品位;
2006年4月,在中国自动化学会主办的“中国自动化产业世纪行(CAIE)”活动上,森兰荣膺“2006年度中国国产变频器品牌”;
2006年6月,在中国机械工业信息研究院举办的“第三届中国用户满意变频器品牌调研报告发布会暨十大品牌颁奖典礼”上,森兰被评为“2005-2006年度中国用户满意十大变频器品牌名”;
2007年1月,森兰SB70被中控网评为“年度新品”;
2007年9月,森兰变频器荣获“中国名牌”产品称号;
2007年11月,森兰蝉联“中国用户满意国产变频器十大品牌名”;
2008年1月,森兰SB80工程型矢量控制变频器荣获四川省科技进步一等奖 ;
2009年4月,森兰再度蝉联“中国国产变频器品牌”,荣膺“中国电器工业具影响力品牌”;

3.1、森兰变频器SB80产品特点

3.1.1、A、B型内置直流电抗器功率因素0.94,电源输入谐波小,并能有效抑制浪涌电压,延长内部电路元件的寿命;?
3.1.2、通过公共直流母线可实现逆变回馈功能;
3.1.3、15kW以下内置动态制动单元
3.1.4、采用世界超高性能的32位150MIPS的电机控制专用DSP和森兰自主开发的实时嵌入式操作系统软件;
3.1.5、采用精确磁通观测器的转子磁场定向有速度传感器和无速度传感器矢量控制算法;
3.1.6、全功能可靠保护和故障自诊断;

3.2、森兰变频器SB80系列应用领域

广泛应用于造纸、纺织、印刷机械钢带、胶片、涂装设备等调速范围大、精度高、需要张力控制的过程控制领域;电梯、起重机、提升机、停车设备或立体车库等需要高速运转、高起动转矩和位置控制的提升控制领域;工程机械、拉丝机挤压机、传输设备等需要高速运转、高起动转矩和位置控制的机器控制领域。

3.2、森兰变频器SB80系列应用领域

广泛应用于造纸、纺织、印刷机械钢带、胶片、涂装设备等调速范围大、精度高、需要张力控制的过程控制领域;电梯、起重机、提升机、停车设备或立体车库等需要高速运转、高起动转矩和位置控制的提升控制领域;工程机械、拉丝机挤压机、传输设备等需要高速运转、高起动转矩和位置控制的机器控制领域。

4.1、森兰变频器SB100系列产品特点

4.1.1、高性能空间优化矢量变压变频算法,效率高、噪音和电磁干扰小;
4.1.2、重载应用150% 1min;一般应用110% 1min,充分发挥变频器的输出能力;
4.1.3、全系列内置制动单元,全系列共直流母线设计;
4.1.4、双极性带修正功能的高性能PID,方便用于闭环控制;
4.1.5、跟踪起动功能,离心机、脱水机等负载可以随时起动;

4.2、森兰变频器SB100系列应用领域

广泛应用于纺织、印染、洗涤、线缆、包装、机械、陶瓷或各种OEM;

4.2、森兰变频器SB100系列应用领域

广泛应用于纺织、印染、洗涤、线缆、包装、机械、陶瓷或各种OEM;

5.1、概述

矿井提升机是煤矿,有色金属矿生产过程中的重要设备。提升机的安全、可靠运行,直接关系到企业的生产状况和经济效益。
四川某煤矿井下采煤,采好的煤通过斜井用提升机将煤车拖到地面上来。煤车厢与火车的运货车厢类似,只不过高度和体积小一些。在井口有一绞车提升机,由电机经减速器带动卷筒旋转,钢丝绳在卷筒上缠绕数周,其两端分别挂上一列煤车车厢,在电机的驱动下将装满煤的一列车从斜井拖上来,同时把一列空车从斜井放下去,空车起着平衡负载的作用,任何时候总有一列重车上行,不会出现空行程,电机总是处于电动状态。这种拖动系统要求电机频繁的正、反转起动,减速制动,而且电机的转速一定规律变化。
斜井提升机的动力由绕线式电机提供,采用转子串电阻调速。提升机的基本参数是:电机功率55kW,卷筒直径1200mm,减速器减速比24︰1,高运行速度2.5m/s,钢丝绳长度为120m。
目前,大多数中、小型矿井采用斜井绞车提升,传统斜井提升机普遍采用交流绕线式电机串电阻调速系统,电阻的投切用继电器—交流接触器控制。这种控制系统由于调速过程中交流接触器动作频繁,设备运行的时间较长,交流接触器主触头易氧化,引发设备故障。另外,提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差,经常会造成停车位置不准确。提升机频繁的起动﹑调速和制动,在转子外电路所串电阻的上产生相当大的功耗。这种交流绕线式电机串电阻调速系统属于有级调速,调速的平滑性差;低速时机械特性较软,静差率较大;电阻上消耗的转差功率大,节能较差;起动过程和调速换挡过程中电流冲击大;中高速运行震动大,安全性较差。

5.2、改造方案


为克服传统交流绕线式电机串电阻调速系统的缺点,采用变频调速技术改造提升机,可以实现全频率范围内的恒转矩控制。对再生能量的处理,可采用价格低廉的能耗制动方案或节能更加显著的回馈制动方案。为安全性考虑,液压机械制动需要保留,并在设计过程中对液压机械制动和变频器的制动加以整合。
考虑到绕线式电动机比鼠笼式电动机的力矩大,且过载能力强,所以仍用原来的绕线式电机,在用变频器驱动时需将转子三根引出线短接。提升机在运行过程中,井下和井口必须用信号进行联络,信号未经确认,提升机不能运行。为显示运行时车厢的位置,使用旋转编码器,即电机旋转圈旋转编码器产生40个脉冲,这样每两个脉冲对应车厢走过的距离为1200。则与实际距离的误差值为4-3.9=0.027mm,卷筒运行一圈误差为0.027,已知钢丝绳长度为120m,如果两个脉冲对应车厢走过的距离用近似值3.9mm计算,120m全程误差为120000。再考虑到实际检测过程中有一个脉冲的误差,则大的误差在821mm~829mm之间,对于数十米长的车厢来说误差范围不到1米,精度足够。因此,用计数器实时统计旋转编码器发出的脉冲个数,则可计算出车厢的位置并用显示器显示。另外一个问题是计数过程中有无累计误差存在?实际检测时,在一个提升过程开始前,首先将计数器复位,个重车厢经过某个位置时,打开计数器计数,车厢在斜井中的位置以此点为基准计算,没有累计误差。在操作台上,用SWP-AC系列智能型交流电压/电流数字仪表显示交流电压和电机工作电流,用智能型数字仪表显示提升次数和车厢的位置。

5.3、方案实施


斜井提升负载是典型的摩檫性负载,即恒转矩特性负载。重车上行时,电机的电磁转矩必须克服负载阻转矩,起动时还要克服一定的静摩檫力矩,电机处于电动工作状态,且工作于象限。在重车减速时,虽然重车在斜井面上有一向下的分力,但重车的减速时间较短,电机仍会处于再生状态,工作于第二象限。当另一列重车上行时,电机处于反向电动状态,工作在第三象限和第四象限。另外,有占总运行时间10%的时候单独运送工具或器材到井下时,电机纯粹处于第二或第四象限,此时电机长时间处于再生发电状态,需要进行有效的制动。用能耗制动方式必将消耗大量的电能;用回馈制动方式,可节省这部分电能。但是,回馈制动单元的价格较高,考虑到单独运送工具或器材到井下仅占总运行时间的10%。为此选用价格低廉的能耗制动单元加能耗电阻的制动方案。
提升机的负载特性为恒转矩位能负载,起动力矩较大,选用变频器时适当地留有余量,因此,森兰SB61G75KW变频器。由于提升机电机绝大部分时间都处于电动状态,仅在少数时间有再生能量产生,变频器接入一制动单元和制动电阻,就可以满足重车下行时的再生制动,实现平稳的下行。井口还有一个液压机械制动器,类似电磁抱闸,此制动器用于重车静止时的制动,特别是重车停在斜井的斜坡上,必须有液压机械制动器制动。液压机械制动器受PLC和变频器共同控制,机械制动是否制动受变频器频率到达端口的控制,起动时当变频器的输出频率达到设定值,例如0.2Hz,变频器30B、30C端口输出信号,表示电机转矩已足够大,打开液压机械制动器,重车可上行;减速过程中,当变频器的频率下降到0.2Hz时,表示电机转矩已较小,液压机械制动器制动停车。紧急情况时,按下紧急停车按钮,变频器能耗制动和液压机械制动器同时起作用,使提升机在尽量短的时间内停车。
提升机传统的操作方式为,操作工人坐在煤矿井口操作台前,手握操纵杆控制电机正﹑反转个三挡速度。为适应操作工人这种操作方式,变频器采用多段速度设置,X1、X2设为正反转,X3、X4、X5可设挡速度。

5.4、提升机工作过程

提升机经过变频调速改造后,系统的工作过程阿盛大的变化。操纵杆控制电机正三挡速度,反转三段速度。不管电机正转还是反转,都是从矿井中将煤拖到地面上来,电机工作在正转和反转电动状态,只有在满载拖车快接近井口时,需要减速并制动,提升机工作时序图如图所示:
提升机工作时序图中,提升机无论正转、反转其工作过程是相同的,都有起动、加速、中速运行、稳定运行、减速、低速运行、制动停车等七个阶段。每提升一次运行的时间,与系统的运行速度,加速度及斜井的深度有关,各段加速度的大小,根据工艺情况确定,运行的时间由操作工人根据现场的状况自定。图中各个阶段的工作情况说明如下:
(1)阶段0~t1:串车车厢在井底工作面装满煤后,发一个联络信号给井口提升机操作工人,操作工人在回复一个信号到井底,然后开机提升。重车从井底开始上行,空车同时在井口车场位置开始下行。
(2)第二阶段t1~t2:重车起动后,加速到变频器的频率为f2速度运行,中速运行的时间较短,只是一过渡段,加速时间内设备如果没有问题,立即再加速到正常运行速度。
(3)第三阶段 t2~t3:再加速段。
(4)第四阶段 t3~t4:重车以变频器频率为f3的大速度稳定运行,一般,这段过程长。
(5)第五阶段: t4~t5:操作工人看到重车快到井口时立即减速,如减速时间设置较短时,变频器制动单元和制动电阻起作用,不致因减速过快跳闸。
(6)第六阶段:t5~t6:重车减速到低速以变频器频率为f1速度低速爬行,便于在规定的位置停车。
(7)第七阶段t6~t7:快到停车位置时,变频器立即停车,重车减速到零,操作工人发一个联络信号到井下,整个提升过程结束。
以上为人工操作程序,也可按PLC自动操作程序工作。图中加速和减速段的时间均在变频器上设置。

5.5、总结


绕线式电机转子串电阻调速,电阻上消耗大量的转差功率,速度越低,消耗的转差功率越大。使用变频调速,是一种不耗能的高效的调速方式。提升机绝大部分时间都处在电动状态,节能十分显著,经测算节能以上、取得了很好的经济效益。另外,提升机变频调速后,系统运行的稳定性和安全性得到大大的提高,减少了运行故障和停工工时,节省了人力和物力,提高了运煤能力,间接的经济效益也很可观。

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