卸船机电气系统讲课稿.doc
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1、卸船机电气系统精品文档2000t/h卸船机控制系统和CMS1. 2000t/h卸船机控制系统1. 电气系统设计概况本手册适用于印尼泗水TELUKMONG 码2000T/H卸船机电气系统的系统组成及功能描述。1.1 使用环境条件根据IEC国际电工委员会标准、FEM欧洲搬运工程协会、JB/T4315起重机电控设备GB3811起重机设计规范、GB6067起重机械设计安全规程、JB4326-86 湿热带型装有电子器件的电控设备及JB4374-86 湿热带型低压电器电控设备,确定系统设备的使用环境条件及要求。而且完全满足以下要求:温度: -10C-45C相对湿度: 95%(25C)海拔高度: 1000m
2、密封:设备应防虫害,防止自然尘埃对设备的可靠性的侵害防霉:使用抑制霉菌生长的材料冲击:设备、组件应能经受得住正常生产过程中产生的冲击,以及运输、装卸过程中的冲击。振动:设备满足长途运输的要求,以及在使用中产生的振动的作用1.2 供电电源及机上电源1.高压配电系统地面供电为6600V( 10)50Hz(1)中压,三相交流电源,采用电缆卷筒上机供电方式,为主要传动机构及辅助机构、控制、照明等提供电源。 2.低压配电系统主拖动系统供电电压:三相三线400VAC,50Hz。控制电源:隔离的220VAC,50Hz及24VDC辅助设备供电电压:隔离的三相四线380VAC,50Hz照明、加热器电源:隔离的2
3、20VAC,50HZ, 零线允许配电。维修电源:交流380/220V,三相,50Hz 备用低压电源:交流380/220V,三相,50Hz*主回路电源、控制电源、照明电源等需要维修时必须切断主变压器、辅助变压器电源,注意人身安全。收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 系统概述 卸料机电气控制系统由国际著名电气制造厂商的产品组成,交流调速器采用ABB公司ACS800系列产品; PLC采用西门子公司S7-300 系列产品;主要机构电动机采用ABB电机;低压配电元器件及附件如:断路器、接触器、继电器等均采用Schneider 公司产品;主令控制器采用Schneider公司产品限位;限位开关等均采用德国
4、施迈赛公司产品;触摸屏采用日本GP-4000产品;触摸屏与PLC之间通过MB+通讯,构成监控管理系统,能全面实时监控系统工作状态,并提供完善的故障信息,方便运行及维护。 系统具有手动与半自动控制的功能,能实现系统半自动循环堆料、取料等控制功能,可有效地提高生产效率,确保整机运行平稳,震动冲击小,有效减少交变载荷对机械的冲击,减少机械疲劳强度,提高寿命。 在司机室、电气房、登机口配置电话系统,方便机上工作人员的联系。1.3 电气室控制柜序号名称主要元器件数量(套)备注1.配电保护柜控制电源断路器控制变压器12.整流柜ACS-404-2100-3整流模块,重载1392KW/1可回馈电网3.1#起升
5、控制柜ACS-104-0770-3 逆变模块,重载450kw1也控制大车4.2#起升控制柜ACS-104-0770-3 逆变模块,重载450kw1也控制大车5.1#抓斗控制柜ACS-104-0770-3 逆变模块,重载450kw16.2#抓斗控制柜ACS-104-0770-3 逆变模块,重载450kw17.小车/俯仰控制柜ACS-104-0510-3 逆变模块,重载450kw18.PLC控制柜19.CMS控制柜110.综合控制柜111.照明维修柜1控制柜柜体尺寸统一高度2500mm,深度650mm,单体宽度8001200mm,表面静电喷塑,颜色RAL7035,框架式安装结构。1.4 中压电器序
6、号名称主要元器件数量(套)备注12.主中压开关柜Uni Gear 550 1250A113.副中压开关柜Uni Gear 550 1250A114.中压分线柜10KV接线柱6个115.主降压变压器SCB9-1600,6.6/0.4116.副降压变压器SCB9-250,6.6/0.411.5 操作站1.5.1 司机室联动台 2个主令控制器分别控制大车/起升/开闭、小车/俯仰 整机操作用的按钮、选择开关、指示灯、急停按钮等 触摸屏,显示故障信息1.5.2 大车就地操作站 大车及夹轨器就地操作用的按钮、选择开关、指示灯、急停按钮等1.5.3 前臂架就地操作站 前臂架就地操作用的按钮、选择开关、指示灯
7、、急停按钮等1.5.4 大车就地操作站 大车就地操作用的按钮、选择开关、指示灯、急停按钮等1.5.5 料斗就地操作站 料斗就地操作用的按钮、选择开关、指示灯、急停按钮等1.6 传动系统起升、开闭、小车、大车、前臂架俯仰和司机室移动都采用通过ABB逆变器调速,各传动系统中的发电机状态电能直接通过直流母线回馈电网,不用制动单元和制动电阻,功率因数在0.85以上。1.7 变频调速系统1.7.1 变频器的基本构成变频器分为交交和交直交两种形式。交交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流,又称直接式变频器。而交直交变频器则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率、电压均可控
8、制的交流,又称间接式变频器。我们主要研究交直交变频器,以下简称变频器。变频器的基本构成如图1所示,由主回路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制回路组成,分述如下: 网侧交流器I 中间直流环节III 负载变流器II 3 O 整流器 逆变器 AC DC 控 控 制 制 指 指 令 控制电路 令 运行指令图1变频器的基本构成(1)整流器 电网侧的交流器I是整流器,它的作用是把三相(也可以是单相)交流整流成直流,本机的整流模块采用ABB的ACS800-404-2100-3,重载出力1392KW/2681A,在环境温度40的情况下,每5分钟可有1分钟的150%过载;该整流器采用可控硅控制,系统的发
9、电机状态能量可以回馈电网,不用制动单元和制动电阻。(2)逆变器 负载侧的变流器II为逆变器。是利用IGBT大功率半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。有规律地控制逆变器中主开关的通与断,可以得到任意频率的三相交流输出。本机的4个逆变器采用ABB的ACS-104-0770-3,重载出力450KW/831A,同时控制起升开闭系统的4个315KW的ABB电动机,其中起升机构的2个逆变器也可控制海侧和陆侧的大车电动机群;本机的1个逆变器采用ABB的ACS-104-0510-3,重载出力315KW/554A,分别时控制小车运行的250KW的和前臂架俯仰系统的1个110KW的ABB电动机;(3)中间直流
10、环节 由于逆变器的负载为异步电动机,属于感性负载。无论电动机处于电动或发电制动状态,其功能因数总不会为1。因此,在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件(电容器或电抗器)来缓冲。所以又常称中间直流环节为中间直流储能环节。(4)控制电路 控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成。其主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。控制方法通过PLC程序采用数字控制。1.7.2 2000t/h卸船机变频调速中电动机的几种调速方式通常情况下,电动机拖动系统有恒磁通调速方式、恒功率调速方式、恒电电流
11、调速方式三种。其力矩曲线见图2。 f150HZ 100HZ 恒功率调速(抓斗空斗超速快速下降,小车空载超速快速运行)50HZ 恒转矩调速(抓斗满斗额速上升,小车重载额速运行) Me M图2电动机恒功率调速、恒磁通调速、恒电流调速力矩曲线1.7.3,2000t/h卸船机控制方式本卸船机采用DTS矢量控制技术,在控制量值的同时也控制其相位。使用坐标变换的方法,实现定子电流的磁场分量和转矩分量的解耦控制,可以使交流电动机象直流电动机一样具有良好的调速性能。具有优良的调速性能和机械特性。2. 2000t/h卸船机管理系统2.1. 监控管理系统的组成2.1.1 监控管理系统硬件提供用于CMS的软件和相应
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