论文导读：华能北京热电厂翻车机系统是由原大连重型机器厂生产的单车翻车机,系统由拨车机、翻车机、迁车台机及推车机四部分组成,设计卸煤能力为。另外,翻车机对调速和对位精度要求很高,但AS盘调速精度远低于全数字变频调速装置,所采用的元器件皆为分立元件,性能随外部环境变化很大,且元器件老化迅速,需经常更换,因此需要经常调整,增加了维修量。以上故障已严重影响了翻车机系统的安全稳定高效运行,成为翻车机发生重大事故的隐患。
关键词：变频调速，翻车机，安全，高效节能
1 原翻车机调速系统的主要问题
1.1原翻车机系统简介
华能北京热电厂翻车机系统是由原大连重型机器厂生产的单车翻车机,系统由拨车机、翻车机、迁车台机及推车机四部分组成, 设计卸煤能力为。其中拨车机由台变频电机牵引一列重车,翻车机由台绕线式涡流制动电机驱动翻车机, 将重车翻转后将煤卸人下部煤斗,迁车台由台涡流制动电机将翻车机翻卸后的空车厢从重车线移至空车线, 推车机由台绕线式电机将迁车台上的空车厢推出。
1.2原翻车机调速系统存在的主要问题及分析,
1.2.1翻车机
翻车机起制动采用转子串电阻的分级起制方式, 配合涡流制动器行减速制动,工艺要求翻车机在旋转至165°附近时应平滑减速停止,在旋转回零时平滑减速并准确对轨但是所采用的AS盘涡流调速装置不能全程调速,导致翻转过程可控性降低, 减速时间长(大于6S), 速度变化不平稳,主要是零漂及温漂所造成, 延长了翻车机单机作业时间。另外,翻车机对调速和对位精度要求很高, 但AS盘调速精度远低于全数字变频调速装置,所采用的元器件皆为分立元件, 性能随外部环境变化很大,且元器件老化迅速,需经常更换, 因此需要经常调整, 增加了维修量。AS盘的不稳定性将中断卸车线的作业并成为翻车机事故的隐患；零位对轨不准可能造成车厢出轨；零位及165°越位可能造成机械设备重大事故如减速机冲击损坏, 冲击损坏机械止档等。
1.2.2迁车台
生产工艺要求迁车台在重车线和空车线处准确对轨,然后定位销定位。因此迁车台对走行的调速要求非常高，减速必须平滑,定位必须准确。原设计亦采用了涡流制动绕线电机加AS盘控制的调速系统,需要双向超前减速(减速时间15S),且超前量必须很大以克服走行惯性, 即牺牲工作时间换取设备的可靠性,大大延长了单机作业周期, 而整个卸车线的作业周期受迁车台影响最大,迁车台的工作时间很大程度决定了卸车线的工作效率。免费论文参考网。与翻车机部分相同, AS盘所固有的缺点也易形成牵车台的事故隐患:对轨不准和起制动不平稳都可能造成车厢脱轨；若对轨微偏, 对位销必须强行插人销巢,长期工作将造成车体扭曲、变形, 对轨道形成强烈冲击。
1.2.3推车机
推车机采用普通绕线电机串电阻的起制动方式, 只能在稳定负载如起重机等位能负载的前提下实现简单的有级调速,在轻载或空载时即便是串人所有起动电阻,转速也会接近额定转速,即推车机在运行过程中无法实现调速, 当其推车和停止时必然对车厢车钩、轨道及推车机本身造成很大机械冲击,从而造成车厢脱轨等重大事故隐患。
翻车机系统投运以来, 调速系统故障频繁,多次发生对轨不正、电机及减速机损坏等事故。2000年北线翻车机因零度越位造成了两台减速机损坏,推车机对整列车的冲击造成轨道地基出现裂纹及变形3次。以上故障已严重影响了翻车机系统的安全稳定高效运行,成为翻车机发生重大事故的隐患。
2 改造办法及实施
2.1变频调速的优点
新型全数字矢量型变频器从根本上克服了原翻车机调速系统的缺点,全数字量给定, 高精度、高稳定性, 功率部分采用目前已成熟的IGBT元件, 具有开关频率高(输出PWM波形更好)、对外干扰小、控制功率小的特点,还具有智能保护功能,耐过电压及过电流能力强。采用矢量控制, 运算精度高,控制方式灵活, 可以设定多组控制参数并在运行中切换,更好地满足工艺要求, 提高工作效率,缩短作业周期。
2.2 改造内容及实施
2.2.1 翻车机
对翻车机采用2台西门子55KW MDV型变频器驱动2台电机,同时对电机的转子绕组进行短接。改造后, 电机启动平滑,实现S曲线起制动, 无加速度突变,使翻车机运行更加平稳, 对轨准确。变频调速从根本上克服了原涡流制动电机加AS盘的缺点, 由于变频系统的制动转矩大,稳定性好, 可缩短减速时间, 单机作业周期由原来的65S缩短为59S。新的系统稳定性好,不存在漂移问题, 减少了维护量, 杜绝了事故隐患。
2.2.2 迁车台
采用1台西门子22KW MDV型变频器驱动2台牵车台电机,同时对电机的转子绕组进行短接。改造后, 提高了迁车台运行的动态性能及对轨精度,使空车线及重车线对轨准确。同时为了提高作业效率, 向空车线前进频率设定为50HZ, 向重车线返回频率设定为55HZ, 使单机作业周期从26S缩短到22S。免费论文参考网。
2.2.3 推车机
由2台西门子45KW MDV型变频器驱动台推车机电机, 同时对电机的转子绕组进行短接。免费论文参考网。为了保证推车机准确定位,在原推车机大臂上增加提钩销装置, 推车机启动后低速(15HZ)撞击在迁车台上的一节空车,挂钩后加速(40HZ), 在一节空车撞击整列车之前减速(15HZ), 与整列车联挂后加速(30HZ),到终点前减速停止, 摘钩后推车机高速返回(50HZ)。采用此工艺后提高了推车机定位精度,全程速度可控, 实现了低速推车从而在与整列车联挂时将机械冲击降低到可接受的程度,避免了对机械和轨道基础的损害, 高速返回原位时可准确定位。
3结束语
（1） 安全性
我厂北线翻车机、迁车台、推车机在2001年经过变频调速改造后,不仅解决了原系统存在的诸多问题, 从根本上杜绝了事故隐患。设备启动平滑,制动平稳, 而且通过对控制部分的优化设计,使翻车机运行的安全可靠性大大提高。调速系统故障率从2001年占总故障率的55%降低到了2002年的2%,减小了维护量, 降低了维护费用。
（2） 工作效率
在改造过程中, 我们通过对PLC软件的最优化设计,在严格遵守翻车机卸车线工艺过程的前提下,最大限度地提高了卸车效率, 每节列车的卸车时间从原来的缩短到了180S。
（3） 节能效果
经过变频改造后的翻车机系统除了卸车效率有所提高外,通过变频器的调节, 进一步扩大了节能的效果,节能效果从图2中可以明显看出。统计数字表明：改造后年节电约15万kWh, 节省费用约6万元；加上每年节省维护件费用7.6万元,共可节约费用13.6万元, 且维护工作量大大降低,系统可靠性大大提高。
参考文献
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