معدن
نوار نقاله یک سیستم مکانیکی منعطف و چسبناک است که ویژگی های سینماتیکی پیچیده ای را در طول فرآیند شروع شتاب، توقف کاهش سرعت و تغییر کشش ارائه می دهد که عمدتاً به صورت ارتعاش عرضی، ارتعاش طولی و انتشار و برهم نهی امواج کشش دینامیکی در تسمه ظاهر می شود. این نشان دهنده انتقال ناپایدری سیستم که ممکن است باعث شکستگی تسمه، آسیب مکانیکی، پرش رزونانس موضعی، همپوشانی تسمه ها و حتی پراکندگی مواد در بعضی از موارد شدید شود. به منظور سرکوب موج کشش و انتشار مضر آن، فرآیند دینامیکی نوار نقاله باید کنترل شود، به طوری که نوار نقاله بتواند براحتی تحت شرایط کاری بهینه کار کند، تولید را تضمین کند و عمر مفید آن را افزایش دهد. نوار نقاله یک سیستم محرک چند موتوره معمولی است .VFD کنترل متعادل گشتاور خروجی هر موتور را در زمان واقعی انجام می دهد که می تواند ایمنی تسمه را بیشتر بهینه کند و خروجی موثر را بهبود بخشد.
شکل 2: نمودار شماتیک کار نوار نقاله
1-تسمه، 2-غلتک سر، غلتک 3-دم غلتک، 4 غلتک امل، دستگاه 5 کششی
هنگامی که چندین موتور به طور همزمان کار می کنند، سیستم کنترل فرمان سرعت یکسانی را به همه اینورترها ارسال می کند، اما در طول فرآیند کار، سرعت موتورهای مختلف ناسازگار است.در صورت عدم کنترل، موتور با سرعت بالا به راحتی بارگذاری می شود که ممکن است باعث بروز ایراداتی مانند اضافه بار موتور و قطع جریان بیش از حد اینورتر شود.
برای دستیابی به خروجی سنکرون و کنترل هماهنگ چندین اینورتر، باید ارتباطات بین چندین اینورتر اضافه شود تا مشکل تعادل گشتاور حل شود.با استفاده از کنترل بردار اینورتر برای محاسبه گشتاور بار موتور، با توجه به تفاوت در گشتاور بار هر موتور، مقدار کنترل انحراف سرعت بر روی لینک داده شده سرعت موتور مربوطه قرار می‌گیرد تا توزیع گشتاور یکسانی در هر موتور حاصل شود. .
در سیستم انتقال زغال سنگ، Nancal Electric طرح پیشنهادی زیر را ارائه کرد:
مبدل فرکانس 4 MV 4 موتور را به حرکت در می آورد و 4 اینورتر توسط فیبرهای نوری به هم متصل می شوند و از کنترل master-slave استفاده می شود. از طریق الگوریتم تعادل گشتاور، تسمه نقاله را می توان به طور موثر برای شروع، افزایش سرعت، حمل و نقل و توقف در شرایط بار سبک و بار سنگین کنترل کرد. این سیستم از استراتژی کنترل سنکرون master-slave سیستم اتصال مکانیکی انعطاف پذیر استفاده می کند و گشتاور و سرعت هر موتور به صورت دینامیکی ثابت نگه داشته می شود تا به همگام سازی سرعت و تعادل قدرت در بین چهار موتور دست یابد.
این سیستم از دو مجموعه سیستم محرکه دو موتوره تشکیل شده است که هر یک درام یکسان را به حرکت در می آورند و در نهایت مجموعه ای از سیستم سنکرون چهار موتوره تشکیل می شود. نمودار پیکربندی به شرح زیر است:
شکل 3: نمودار پیکربندی نوار نقاله
پارامترهای کلیدی به شرح زیر است:
قدرت نامی موتور: 1600 کیلو وات
جریان نامی موتور: 175 آمپر
قدرت نامی اینورتر: 2240 کیلو وات
جریان نامی اینورتر: 260 آمپر
حداکثر قدرت انتقال نوار نقاله 6000 کیلووات است که توسط 4 موتور حرکت می کند. حداکثر جریان موتور در هنگام حرکت با VFD از 230 آمپر با بار تجاوز نمی کند.
چهار اینورتر حالت کنترل Master-slave تعادل حلقه سرعت، یک Master و سه Slave را کنترل می کنند. اینورتر اصلی از طریق فیبر نوری به سه اینورتر باقی مانده متصل می شود که می تواند شروع و توقف چهار موتور را به صورت همزمان کنترل کند و فرمان سرعت را در زمان واقعی به اشتراک بگذارد. علاوه بر این، اینورتر اصلی می‌تواند گشتاور زمان واقعی هر موتور را از طریق فیبر نوری جمع‌آوری کند، تنظیم دینامیکی سرعت مرجع هر اینورتر را درک کند و از هماهنگ‌سازی سرعت و تعادل قدرت بین چهار موتور اطمینان حاصل کند.
پس از دبع، سیستم می تواند به کنترل سرعت و توزیع گشتاور خوبی بدون توجه به راه اندازی و اجرا دست یابد.
شکل 4: شکل موج فعلی 4 موتور با سرعت چرخش
شکل 5: شکل موج فعلی عملکرد پایدار 4 موتور
هنگامی که نوار نقاله در حال کار است، برای جلوگیری از آسیب تسمه نقاله ناشی از توزیع نابرابر بار در هنگام از کار افتادن یکی از تجهیزات، کنترل اصلی اینورتر Master-slave یک عملکرد حفاظتی اتصال اضافه می کند، یعنی زمانی که هر اینورتر از کار بیفتد، اینورترهای دیگر به طور همزمان متوقف می شوند. در طول راه اندازی، یک خرابی واحد به طور مصنوعی ایجاد شد و چهار تجهیزات تبدیل فرکانس به طور همزمان پالس را مسدود کردند و متوقف شدند.
شکل 6: شکل موج حفاظتی همزمان 4 اینورتر در شبیه سازی خطا
پس از بیش از 2 سال کار در سایت، نوار نقاله در شرایط کاری مختلف به طور پایدار کار می کند، قدرت 4 موتور در سرعت های مختلف و تحت بارهای مختلف متعادل می شود.
