Công ty TNHH Khoa học & Công nghệ WindSun (FGI) là một doanh nghiệp công nghệ cao quốc gia liên kết với Tập đoàn Năng lượng Sơn Đông, chuyên về công nghệ điều khiển tiết kiệm năng lượng điện tử công suất và tích hợp R & D, sản xuất, bán hàng và dịch vụ vào một tổng thể. Vào ngày 13 tháng 4 năm 2021, FGI đã ra mắt công chúng trên Hội đồng Đổi mới Khoa học và Công nghệ. Mã chứng khoán: 688663.
Giải pháp VFD băng tải FGI trao quyền cho tiến bộ công nghiệp ở Guinea
Giải pháp VFD băng tải FGI trao quyền cho tiến bộ công nghiệp ở Guinea
I. Giới thiệu
Với những tiến bộ không ngừng trong điện tử công suất, công nghệ điều khiển và sản xuất thiết bị điện, công nghệ VFD (Biến tần) đã phát triển nhanh chóng, trở nên hoàn thiện trong các ứng dụng như quạt, máy bơm, vận thăng và băng tải. Băng tải khai thác truyền thống thường sử dụng bộ truyền động tần số nguồn và khớp nối thủy lực, dẫn đến hiệu suất thấp, dòng khởi động và tác động cơ học cao, đồng thời không có khả năng đạt được cân bằng công suất — khiến hệ thống không kinh tế. Đồng thời, dây đai và khớp nối bị mài mòn nặng, dẫn đến chi phí bảo trì cao và tổn thất tuần hoàn công suất phản kháng. Do đó, việc áp dụng điều khiển VFD cho băng tải giúp giảm chi phí sản xuất một cách hiệu quả, nâng cao hiệu quả hoạt động, tăng cường độ tin cậy và bảo vệ hệ thống, kéo dài đáng kể tuổi thọ của băng tải.
II. Nền tảng người dùng
Ngày 11/11/2025, lễ vận hành dự án quặng sắt đẳng cấp thế giới tại Cộng hòa Guinea đã được tổ chức thành công. Sự kiện mang tính bước ngoặt này quy tụ đại diện từ nhiều bên để chứng kiến một khoảnh khắc quan trọng khi hợp tác khai thác mỏ Trung Quốc – Châu Phi bước sang một giai đoạn mới. Việc chính thức đưa vào vận hành dự án sẽ tạo động lực mạnh mẽ cho sự phát triển kinh tế khu vực và làm sâu sắc hơn nữa năng lực, hợp tác quốc tế và cùng có lợi.
Hệ thống băng tải là mắt xích trung tâm của toàn bộ mỏ sắt Guinea. Bất kỳ sự cố nào trong băng tải sẽ dẫn đến việc ngừng hoạt động toàn bộ địa điểm và gây ra thiệt hại kinh tế lớn. Do đó, hệ thống điều chỉnh tốc độ điện áp cao phải cung cấp độ tin cậy, ổn định và bảo vệ đặc biệt. Dựa trên các đặc điểm hoạt động này, VFD phải đáp ứng các yêu cầu sau: (1) Độ tin cậy cao, ổn định và hiệu suất bảo vệ. (2) Chức năng bỏ qua cho hoạt động tần số nguồn khi xảy ra lỗi. (3) Khởi động êm ái với mô-men xoắn khởi động cao. (4) Mô-men xoắn đầu ra ≥2× mô-men xoắn động cơ định mức cho các biến thể tải lớn và khởi động lại tải nặng. (5) Khả năng tương thích hoàn toàn với các giao diện điều khiển và giám sát của mỏ. (6) Chức năng kiểm tra dây đai. Sau khi đánh giá các nhà cung cấp khác nhau, dự án đã chọn VFD cao áp dòng JD-BP38 của FGI làm giải pháp điều khiển, với nhiều thiết bị HV VFD container được triển khai tại chỗ.
III. Sơ đồ điều khiển VFD cho băng tải
3.1 Phương pháp điều khiển truyền động động cơ
Khi ba động cơ hoạt động theo cách liên kết, điều khiển chủ-phụ tự phát triển của FGI được áp dụng để đảm bảo đồng bộ hóa tốc độ và cân bằng mô-men xoắn. Một VFD đóng vai trò là chủ, trong khi hai VFD còn lại hoạt động như nô lệ, tuân theo các lệnh tốc độ và mô-men xoắn của chủ để duy trì sự cân bằng mô-men xoắn thời gian thực.
3.2 Hiệu suất của JD-BP38 High-Voltage VFD
Theo yêu cầu của trang web, VFD điện áp cao sẽ cung cấp khả năng khởi động mềm và điều chỉnh tốc độ cho hệ thống băng tải. Công nghệ điều khiển vectơ phải được áp dụng để đáp ứng các chức năng khởi động tải nặng và điều khiển cân bằng mô-men xoắn giữa động cơ chính và động cơ phụ, đồng thời đảm bảo độ tin cậy cao. (1) Cấu trúc liên kết xếp tầng đa cấp với sóng hài thấp; Đầu ra 33 mức không yêu cầu bộ lọc đầu ra và hỗ trợ động cơ cảm ứng tiêu chuẩn. (2) Điều khiển vectơ không cảm biến với mô-men xoắn khởi động cao, ngăn chặn quá dòng trong quá trình dao động tải. (3) Phối hợp mô-men xoắn để cân bằng thời gian thực trong hệ thống đa động cơ. (4) Khả năng quá tải trên 2× dòng định mức để khởi động tải nặng quán tính lớn. (5) Khả năng thích ứng điện áp lưới rộng (−65% đến + 115% Un) với các biện pháp bảo vệ tiên tiến như bỏ qua tế bào, dịch chuyển điểm trung tính, bỏ qua tần số lưới và khởi động lại mất điện, nâng cao đáng kể độ tin cậy.
IV. Hệ thống dây mạch chính của hệ thống VFD băng tải
Ba hệ thống JD-BP38 HV VFD được triển khai tại chỗ, sử dụng chế độ master-slave và điều khiển động cơ "một-một". Cả ba thiết bị đều có chung cấu hình đi dây, thể hiện trong Hình 1.
Hình 1Tủ đấu dây một-một (có bộ đệm) Sơ đồ mạch sơ cấp
V. Kiểm soát Master-Slave
Như thể hiện trong sơ đồ hệ thống băng tải BC4A được đơn giản hóa, VFD số 1 được chọn làm bộ truyền động chính, trong khi VFD số 2 và số 3 hoạt động như bộ truyền động phụ. Bảng điều khiển gửi lệnh tần số đến VFD chính và giao tiếp cáp quang được sử dụng giữa VFD chính và phụ. Hoạt động như bộ điều khiển chính, VFD No.1 giám sát dòng điện hoạt động của tất cả các VFD, tính toán tham chiếu đầu ra mô-men xoắn cần thiết và đưa ra các lệnh mô-men xoắn để đảm bảo hoạt động đồng bộ của các hệ thống VFD phụ.
Hình 2Sơ đồ đơn giản của hệ thống điều chỉnh tốc độ VFD điện áp cao (BC4A)
VI. Quy trình vận hành hệ thống điều khiển điện VFD Nguyên lý điều khiển của hệ thống điều khiển điện băng tải được thể hiện trong Hình 3.
Hình 3Nguyên lý điều khiển của hệ thống điều khiển điện băng tải
(1) Khi khởi động, hệ thống điều khiển điện băng tải trước tiên sẽ kiểm tra tất cả các tín hiệu từ hệ thống dây đai — chẳng hạn như độ lệch dây đai, tích tụ vật liệu, rách dọc và khóa liên động dừng khẩn cấp. Chỉ khi tất cả các tín hiệu đều bình thường, hệ thống mới chuyển sang bước tiếp theo. (2) Khi tất cả các bộ phận của băng tải được xác nhận là ở trong tình trạng bình thường và đáp ứng các yêu cầu khởi động, tín hiệu khởi động sẽ được phát ra. Sau khi lệnh bắt đầu được gửi, VFD bắt đầu hoạt động. (3) Đồng thời, bảng điều khiển gửi lệnh nhả phanh và theo dõi xem nó đã được mở hoàn toàn chưa. Nếu phanh không mở hoặc không mở hoàn toàn, hệ thống sẽ tắt lệnh chạy và gửi tín hiệu phanh đến VFD để thực hiện dừng khẩn cấp, ngăn chặn các chuyến đi quá dòng do động cơ chết máy. (4) Khi dây đai đạt đến tốc độ định mức, hệ thống điều khiển liên tục theo dõi tốc độ dây đai và tốc độ tang trống. Nếu chênh lệch tốc độ vượt quá giới hạn quy định, hệ thống sẽ thực hiện dừng khẩn cấp và kích hoạt cảnh báo trượt dây đai. (5) Hệ thống liên tục theo dõi các thông số như nhiệt độ động cơ, nhiệt độ hộp số, nhiệt độ ổ trục, độ căng dây đai, dòng động cơ, trạng thái phanh và trạng thái VFD. Nếu bất kỳ thông số hoặc điều kiện nào trở nên bất thường, hệ thống sẽ ngay lập tức bắt đầu tắt khẩn cấp và đưa ra cảnh báo.
VII.Tác dụng của việc sử dụng VFD điện áp cao để dẫn động băng tải
(1) Băng tải đạt được khởi động mềm thực sự. Động cơ khởi động chậm, điều khiển băng tải tăng tốc dần dần và giải phóng năng lượng dự trữ bên trong của băng tải từng bước. Điều này giảm thiểu sốc trong quá trình khởi động và dừng và hầu như loại bỏ hư hỏng dây đai. (2) Độ mòn của dây đai giảm đáng kể. Thời gian khởi động của VFD có thể được điều chỉnh linh hoạt trong khoảng từ 1 đến 3600 giây và thời gian khởi động của băng tải thường được đặt trong khoảng từ 60 đến 120 giây tùy thuộc vào điều kiện địa điểm. (3) Cân bằng mô-men xoắn giữa ba động cơ băng tải đạt được. Phương pháp điều khiển chính-phụ đảm bảo đầu ra mô-men xoắn cân bằng trong quá trình vận hành nhiều động cơ. (4) Hệ thống hỗ trợ chế độ kiểm tra dây đai. Là một hệ thống truyền động AC vô cấp, nó cho phép điều chỉnh bất kỳ tốc độ dây đai nào trong phạm vi 0–100% tốc độ định mức trong điều kiện kiểm tra không tải. (5) Khởi động tải nặng trơn tru đạt được. VFD có thể cung cấp mô-men xoắn định mức gấp 2,2 lần ở tần số thấp, phù hợp với điều kiện khởi động tải nặng.
VIII.Kết luận
Với việc áp dụng VFD điện áp cao dòng JD-BP38 của FGI, hệ thống truyền động băng tải hiện hoạt động với độ ổn định cao hơn. Kết hợp với hệ thống điều khiển tự động, nó giải quyết hiệu quả các vấn đề như lệch dây đai, tích tụ than và quá nhiệt trong quá trình vận hành, cải thiện đáng kể mức độ tự động hóa tổng thể. Các ứng dụng hiện trường đã chứng minh rằng việc sử dụng hệ thống truyền động VFD điện áp cao tiên tiến, trưởng thành và đáng tin cậy cho băng tải không chỉ tăng cường đáng kể khả năng tự động hóa mà còn giảm khối lượng công việc bảo trì tại chỗ và mang lại lợi ích kinh tế đáng kể, khiến nó rất xứng đáng được quảng bá rộng rãi.
.jpg?imageView2/1/format/webp)
