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艾默生CT智能全数字直流调速器Mentor II在电铲上的应用


上海绿创自动化/原上海盛控公司为艾默生CT(ControlTechniques)中国核心*代理商,长期致力于国内矿山电铲行业中艾默生CT直流驱动器 Mentor II维修,保养工作,及采用新的CT直流调速器Mentor MP升级改造服务。本章着重介绍艾默生CT智能全数字直流调速器Mentor II在电铲上的应用特点及MentorⅡ全数字直流调速器M825R一台驱动提升机构,M550R一台驱动推压机构,M550R一台驱动回转、行走机构,采用一台M75驱动开闭抖机构应用描述
另我司为艾默生CT授权的*联保维修技服务中心,提供电铲中各机构已停产CT直流驱动器Mentor II-M825RGB14,M700RGB14,M550RGB14,M75RGB14等维修与维护保养工作,及新型Mentor MP825A4R,MP700A4R,MP550A4R,MP75A4R等升级改造服务,可提供相关应用软件包和应用参数集

Mentor II-CT直流调速器简介
Mentor II:提供宽广的功率范围(7.5Kw—750Kw,型号为:M25R----M1850R)、完善的可编程逻辑和统一的控制接口.用小的参数可满足简单的,独立的应用。本地智能模块(MD29)实现驱动器高性能应用。使用 CTNet和系统编程工具(SyPT)组成的分布式智能控制系统可代替 PLC主控模式。提供多种总线适配器以便与主 PLC系统集成

 本文根据全数字化电铲的工作原理提出了它的控制要求,并通过直流调速器与PLC结合来实现,讲述了艾默生CT智能全数字直流调速器Mentor II在电铲上的应用和控制方式

1.前言:
  我国露天矿山现有的电铲基本上为高压原动机发电机电动机组拖动,该方式缺点较多,主要表现为:(1)机组为机电机能量转换效率低,电能损耗大,噪声大;(2)分离元件的继电控制系统难以满足电铲的挖土机控制特性,经常造成电机烧损;(3)电气系统维护工作量大,维护费用高,生产作业率低。
  针对电铲的现状,曾有许多单位在九十年代尝试对其电气系统进行改造,但都没有成功。本公司集多年的全数字化传动研究的经验,成功开发一套电铲全数字化电气控制系统,该系统结构简洁,抗干扰能力强,维护简便,系统获二零零三年国家*,并获省科技进步奖,目前已在武钢乌龙泉矿、黄石铜录山铜矿、大冶铜山口矿以及太重挖掘机公司广泛应用。

2.系统配置:
  露天电铲由提升机构、推压机构、回转机构、行走机构及铲斗开斗机构组成,原由一台6KV高压异步电机拖动三台发电机分别驱动各机构。其中,回转、行走由一台发电机供电,切换运行。全数字电气控制系统按如下方式配置:
1)拆除原动机、发电机和原控制柜。
2)安装一台6KV/400V整流变压器,给全数字直流调速器供电。
3)选用艾默生CT公司MentorⅡ全数字直流调速器M825R一台驱动提升机构,M550R一台驱动推压机构,M550R一台驱动回转、行走机构,采用一台M75驱动铲斗拉门电机。
4)各机构主令控制信号、开关信号、各机构抱闸信号均由一台PLC集中控制。
其系统如下图1所示:
 
 3.系统控制功能及软件组态:
  电铲全数字电气控制系统具有许多机组电铲无法比拟的控制功能,其控制过程均由软件组态完成。
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1电铲挖土机特性软件编程
电铲在挖掘过程中,遇到大块或根底时,提升和推压机构经常会造成堵转,这时电机既要维持出力又要保证不烧损,因此,其堵转即挖土机特性控制是非常重要的。
全数字控制系统挖土机特性如图2所示:

图中 为拐点电流, 为堵转电流,堵转判别由速度给定、速度反馈、零速设置来决定如图3所示:

当速度给定(01.01>(03.23) 零速设置 且速度反馈(03.02)<(03.23)时系统为堵转,状态字10.131
通过如下设置,电机进入堵转保护运行。

当实际电流大于拐点电流时,控制系统进入反时限热保护状态,当系统进入堵转时,堵转保护打开。通过05.07设定与反时限单元计算堵转保护跳闸。跳闸时间由下式计算:

式中,05.01为反馈电流,大值为 ,在04.0504.06中设定,05.06为拐点电流,其中1000对应全数字装置的1.5 值。

32零位握持特性软件编程
  电铲在运行中,为了装车方便、准确,电铲必须具有强有力的零位握持功能,即铲斗满料时,高悬空中,回转到装载位过程中,提升或推压给定在零位,铲斗必须保持不下降,便于操作工装车。
全数字控制系统其零位握持功能由下图所示:

33开斗力矩控制软件编程
  电铲在装车时,要将斗门拉开下料;铲料过程中,拉绳由一个5A小电流张紧,随推杆收放,当司机给一个拉门信号K时,拉绳叠加输出一个30A大力矩将门拉开。其系统设置为恒力矩控制方式。系统原理图如下:

34特殊保护设定
3
41过热保护
  电铲由于在露天工作,环境温度较高,系统安装有散热风机,为了保护控制装置,系统内部设置温度保护,其框图如下图:

342拉门断绳保护
  由于拉门系统采用的是恒力矩模式,当拉绳断裂时,其张绳力矩会使电机不停加速,其电机电动势也会随之增大造成电机飞车。针对这种情况,拉门系统设置断绳保护,起框图如下图:

4. 以下列举了艾默生CT-Mentor II直流调速器M210R,M350R相关板子备件图片,尽供参考,维修*:13816996361
Mentor II系列产品
M155RGB14,M210RGB14,M210R-14RL,M350RGB14,M350R-14RL板子备件
主板MDA1 I/O接口板MDA2B 励磁板MDA3 主板外壳
       
功率板MDA6 功率板MDA210R SKT552/16E可控硅 Mentor 键盘
Mentor II专线联系电话:021-51093390
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.结束语:
  电铲全数字电气控制系统投产以来,经过高温、严寒、暴雨、粉尘、震动等各种考验,证明系统是可靠和成功的,系统保护功能完善,维护量小,经济效益明显,节能达20%以上,生产作业率达90%以上。目前,系统正在*个大型矿山大面积推广。

关于Control Techniques 
ControlTechniques(简称CT)是艾默生工业自动化的下属公司。我们的专项是驱动器的设计,生产和工程应用,并提供技术支持和售后服务.我们的目标是确保客户在使用了CT优良可靠的产品后,能降低生产成本,提高生产效率.了解详细信息,请浏览
http://www.emerson-ct.com 
CT业务遍及**,其生产与研发机构集中于欧洲与亚洲,在27个国家设立有56 个驱动与应用中心为客户提供本地销售,服务与设计技术。

关于上海绿创自动化/上海盛控
上海绿创自动化设备有限公司(原上海盛控自动化公司)是一家高科技民营企业,位于上海市闵行区七宝镇
艾默生CT驱动器(controltechniques)中国核心*代理商&*联保维修技术服务中心
ABB葆德*代理商及*技术服务中心
安川变频伺服*重点分销中心
专业提供各品牌变频器,伺服驱动,伺服电机,直流调速器维修及相关技术服务等
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