Công ty TNHH Khoa học & Công nghệ WindSun (FGI) là một doanh nghiệp công nghệ cao quốc gia trực thuộc Tập đoàn Năng lượng Sơn Đông, chuyên về công nghệ điều khiển tiết kiệm năng lượng điện tử công suất, tích hợp R&D, sản xuất, bán hàng và dịch vụ thành một tổng thể. Vào ngày 13 tháng 4 năm 2021, FGI đã công khai trên Hội đồng Đổi mới Khoa học và Công nghệ. Mã cổ phiếu: 688663.
Giải pháp VFD băng tải FGI thúc đẩy sự phát triển công nghiệp tại Guinea
Giải pháp VFD băng tải FGI thúc đẩy sự phát triển công nghiệp tại Guinea
I. Giới thiệu
Với những tiến bộ liên tục trong điện tử công suất, công nghệ điều khiển và sản xuất thiết bị công suất, công nghệ VFD (Variable Frequency Drive) đã phát triển nhanh chóng, trở nên trưởng thành trong các ứng dụng như quạt, bơm, cẩu và băng chuyền. Băng tải khai thác mỏ truyền thống thường sử dụng truyền động tần số công suất và khớp nối thủy lực, dẫn đến hiệu suất thấp, dòng điện khởi đầu và tác động cơ học cao, đồng thời không đạt được cân bằng công suất—khiến hệ thống này không kinh tế. Đồng thời, dây curoa và khớp nối chịu hao 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, nâng cao hiệu quả vận hành và nâng cao độ tin cậy cũng như bảo vệ hệ thống, kéo dài đáng kể tuổi thọ của băng tải.
II. Bối cảnh người dùng
Vào ngày 11 tháng 11 năm 2025, lễ đưa vào 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 đã quy tụ đại diện từ nhiều bên để chứng kiến một cột mốc quan trọng khi hợp tác khai thác mỏ Trung Quốc–Châu Phi bước vào giai đoạn mới. Việc chính thức đưa vào vận hành dự án sẽ tạo động lực mạnh mẽ cho phát triển kinh tế khu vực và tiếp tục làm sâu sắc hơn, hợp tác năng lực quốc tế cũng như lợi ích chung.
Hệ thống băng tải là mắt xích trung tâm của toàn bộ mỏ sắt Guinea. Bất kỳ sự cố nào ở băng tải băng tải đều sẽ dẫn đến việc đóng cửa toàn bộ cơ sở và gây thiệt hại kinh tế lớn. Do đó, hệ thống điều chỉnh tốc độ điện áp cao phải mang lại độ tin cậy, ổn định và bảo vệ vượt trội. 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 bypass để vận hành tần số công suất khi có sự cố. (3) Khởi động mượt mà với mô-men xoắn khởi động cao. (4) Mô-men xoắn đầu ra ≥2× mô-men xoắn động cơ định mức cho biến động tải lớn và khởi động lại tải nặng. (5) Tương thích hoàn toàn với các giao diện điều khiển và giám sát của mìn. (6) Chức năng kiểm tra băng tải. Sau khi đánh giá nhiều nhà cung cấp, dự án đã chọn các thiết bị VFD điện áp cao dòng JD-BP38 của FGI làm giải pháp điều khiển, với nhiều thiết bị VFD HV container được triển khai tại chỗ.
III. Hệ thống điều khiển VFD cho băng tải
3.1 Phương pháp điều khiển truyền động động cơ
Vì ba động cơ hoạt động liên kết, hệ thống điều khiển master-slave do FGI tự phát triển được áp dụng để đảm bảo đồng bộ tốc độ và cân bằng mô-men xoắn. Một VFD đóng vai trò là master, trong khi hai chiếc còn lại hoạt động như slave, tuân theo lệnh tốc độ và mô-men xoắn của master để duy trì cân bằng mô-men xoắn theo thời gian thực.
3.2 Hiệu suất của VFD điện áp cao JD-BP38
Theo yêu cầu của công trường, VFD điện áp cao phải cung cấp khởi động mềm và điều chỉnh tốc độ cho hệ thống băng tải. Công nghệ điều khiển vector sẽ 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) Tôpô chuỗi đa cấp với hài thấp; Đầu ra 33 mức không cần bộ lọc đầu ra và hỗ trợ động cơ cảm ứng tiêu chuẩn. (2) Điều khiển vector không cảm biến với mô-men xoắn khởi đầu cao, ngăn quá dòng khi tải dao động. (3) Phối hợp mô-men xoắn cho cân bằng thời gian thực trong các hệ thống đa động cơ. (4) Khả năng quá tải dòng điện định mức trên 2× định mức cho khởi động tải nặng với 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 bypass cell, dịch điểm trung tính, bypass tần số lưới và khởi động lại blackout, tăng đáng kể độ tin cậy.
IV. Đấu dây mạch chính của hệ thống VFD băng tải
Ba hệ thống VFD HV JD-BP38 được triển khai tại chỗ, sử dụng chế độ chủ-tớ và điều khiển động cơ "một-một". Cả ba thiết bị đều chia sẻ cùng cấu hình dây điện, như thể hiện trong Hình 1.
Hình 1Sơ đồ mạch sơ cấp tủ đấu dây một-một (có bộ đệm)
V. Kiểm soát chủ-tớ
Như thể hiện trong sơ đồ hệ thống băng tải BC4A đơn giản hóa, VFD số 1 được chọn làm bộ điều khiển chính, trong khi VFD số 2 và số 3 hoạt động như bộ điều khiển phụ trợ. Bảng điều khiển gửi lệnh tần số đến VFD chủ, và liên lạc cáp quang được sử dụng giữa VFD chủ và phụ. Đóng vai trò là bộ điều khiển chính, VFD số 1 giám sát dòng hoạt động của tất cả các VFD, tính toán tham chiếu mô-men xoắn đầu ra cần thiết và phát lệnh mô-men xoắn để đảm bảo hoạt động đồng bộ của các hệ thống VFD phụ trợ.
Hình 2Sơ đồ đơn giản hóa của Hệ thống Điều chỉnh Tốc độ VFD điện áp cao (BC4A)
VI. Quy trình vận hành của 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 kiểm tra tất cả các tín hiệu từ hệ thống băng tải—như độ lệch của băng tải, tích tụ vật liệu, rách dọc và khóa dừng khẩn cấp. Chỉ khi tất cả các tín hiệu đều bình thường thì hệ thống mới chuyển sang bước tiếp theo. (2) Khi tất cả các bộ phận của băng tải băng tải được xác nhận là trong tình trạng bình thường và đáp ứng yêu cầu khởi động, tín hiệu khởi động sẽ được phát ra. Sau khi lệnh khởi động được gửi, VFD bắt đầu hoạt động. (3) Đồng thời, bảng điều khiển gửi lệnh nhả phanh và giám sát xem phanh đã mở hoàn toàn hay chưa. Nếu phanh không mở được hoặc không mở hoàn toàn, hệ thống sẽ vô hiệu hóa lệnh chạy và gửi tín hiệu phanh đến VFD để thực hiện dừng khẩn cấp, ngăn chặn các lần chạy quá dòng do động cơ chết máy. (4) Khi băng tải đạt tốc độ định mức, hệ thống điều khiển liên tục giám sát tốc độ băng tải và tốc độ trống. Nếu sự chênh lệch tốc độ vượt quá giới hạn quy định, hệ thống sẽ thực hiện dừng khẩn cấp và kích hoạt cảnh báo trượt băng đai. (5) Hệ thống liên tục giám sát các thông số như nhiệt độ động cơ, nhiệt độ hộp số, nhiệt độ vòng bi, độ căng dây đai, dòng điện động cơ, trạng thái phanh và trạng thái VFD. Nếu bất kỳ tham số hoặc điều kiện nào trở nên bất thường, hệ thống sẽ ngay lập tức khởi động tắt khẩn cấp và phát cảnh báo.
VII. Ảnh hưởng của việc sử dụng VFD điện áp cao để truyền động băng tải
(1) Băng tải đạt được khởi động mềm thực sự. Động cơ khởi động chậm, thúc đẩy băng tải tăng tốc dần dần và giải phóng năng lượng tích trữ bên trong của băng tải từng bước. Điều này giúp giảm thiểu va đập trong quá trình khởi động và dừng, đồng thời gần như loại bỏ hoàn toàn hư hại dây curoa. (2) Mòn dây đai được giảm đáng kể. Thời gian khởi động của VFD có thể điều chỉnh linh hoạt từ 1 đến 3600 giây, và thời gian khởi động băng tải thường được đặt trong khoảng từ 60 đến 120 giây tùy theo điều kiện công trường. (3) Đạt được cân bằng mô-men xoắn giữa ba động cơ băng tải. Phương pháp điều khiển chủ-tớ đảm bảo mô-men xoắn cân bằng khi vận hành nhiều động cơ. (4) Hệ thống hỗ trợ chế độ kiểm tra băng tải. Là hệ thống truyền động AC không bước, nó cho phép điều chỉnh đến bất kỳ tốc độ dây curoa nào trong phạm vi 0–100% tốc độ định mức khi kiểm tra không tải. (5) Khởi động tải nặng mượt mà. VFD có thể cung cấp mô-men xoắn định mức lên đến 2,2 lần ở tần số thấp, phù hợp cho điều kiện khởi động tải nặng.
VIII. Kết luận
Với việc áp dụng dòng VFD điện áp cao 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 băng tải, 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 thực địa 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 nâng cao đáng kể tự động hóa mà còn giảm tải 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)
