一、行業(yè)情況

建筑行業(yè)的高速發(fā)展，建筑用沙量也在高速增長(zhǎng)，海上挖沙船設(shè)備也在蓬勃發(fā)展。挖沙船在長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲出?？诜植急容^多，出?？诮畮е嗌橙牒?，淡水與海水相匯后，由于溶質(zhì)不一樣，產(chǎn)生細(xì)沙及其他溶質(zhì)的沉淀，很多陸地河道沖擊形成的細(xì)沙，沉降在三角洲出?？诤５住Ｍ谏炒诮？谕谏常紫瓤梢陨a(chǎn)很多的建筑用沙，其次可以疏通河海通道，避免了大型沙灘的形成，便于大型船只停泊港口建設(shè)。目前，挖沙船設(shè)備已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了變頻調(diào)速系統(tǒng)，挖沙生產(chǎn)可控性提高，各工藝環(huán)節(jié)分別由系統(tǒng)控制調(diào)速，相互配合，使用無(wú)級(jí)調(diào)速，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

挖沙船包括很多系統(tǒng)工藝環(huán)節(jié)，包括：虹吸管上下提升、吸管水泵、側(cè)推機(jī)械、容器斗提升、容器斗方位角度、送沙皮帶等等，以上各環(huán)節(jié)配合完成了整個(gè)挖沙的過(guò)程。

挖沙船平時(shí)停泊在出海口外的大海上，海底沙不多了，就移動(dòng)一些距離，尋找沙多的地方。當(dāng)挖沙船側(cè)面有裝沙船?？康臅r(shí)候，就開(kāi)始進(jìn)行挖沙生產(chǎn)，裝沙船都是從岸邊開(kāi)過(guò)來(lái)的，船身可以裝載很多沙。挖沙船送沙皮帶伸展到裝沙船倉(cāng)上空，其船頭的虹吸管三角架由變頻調(diào)速往下探下去，虹吸管下探過(guò)程存在能量回饋，因此此部分變頻需要加裝制動(dòng)電阻，使變頻器母線電壓不會(huì)很高。虹吸管到達(dá)海底碰沙的地方，吸管水泵也開(kāi)始吸沙水了，根據(jù)吸上來(lái)的沙水來(lái)控制虹吸管的下探程度。虹吸管將沙水吸收上來(lái)到挖沙船倉(cāng)底，是水沙混合物，側(cè)推機(jī)械變頻控制左右擺動(dòng)進(jìn)行水沙混合物攪勻，然后攪勻混合液進(jìn)入容器斗里，無(wú)數(shù)個(gè)容器斗往上傳動(dòng)水沙混合物，傳動(dòng)過(guò)程由變頻控制，提斗控制器控制容器斗的傾斜角度，控制裝載水沙的容量。容器斗到達(dá)傳動(dòng)架的最上面時(shí)，沙沉降在容器斗底下，水在容器上面，傳動(dòng)架繼續(xù)帶動(dòng)容器斗從最高點(diǎn)往下傳動(dòng)，容器斗口慢慢朝下，水也慢慢倒出，沙隨后也倒到傳動(dòng)皮帶上，傳送皮帶接著將沙送到裝沙船上。這就是整個(gè)挖沙工藝過(guò)程。涉及到的電機(jī)功率都是幾十幾百KW，十幾臺(tái)大功率變頻器控制整個(gè)工藝過(guò)程。

二、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)要求

挖沙船上系統(tǒng)配置的大功率變頻器一般都加裝母線直流電抗器，增大功率因素，進(jìn)行濾波處理。由于船上采用發(fā)電機(jī)發(fā)電供電方式，加裝直流電抗器尤為關(guān)鍵。一般變頻器控制虹吸管三角架時(shí)需要加裝制動(dòng)電阻，因?yàn)楹缥苋羌茇?fù)載重，上下反復(fù)提升探沙，存在能量回饋導(dǎo)致母線電壓升高，加制動(dòng)電阻進(jìn)行能耗制動(dòng)，使母線電壓保持在穩(wěn)定狀態(tài)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如果變頻器功率超過(guò)75KW，還需要外置制動(dòng)單元。現(xiàn)場(chǎng)觀察采用的是IPC制動(dòng)單元。

挖沙船上采用大功率普通三相異步電機(jī)，涉及電機(jī)參數(shù)有：額定功率75KW~280KW大功率電機(jī)，額定電壓380V，額定轉(zhuǎn)速1390~1460轉(zhuǎn)不等，基本運(yùn)行頻率50HZ。根據(jù)電機(jī)功率等級(jí)，一一對(duì)應(yīng)配置藍(lán)海華騰變頻器。

三、系統(tǒng)接線圖

根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)要求和系統(tǒng)方案得出如下的系統(tǒng)控制接線圖：

圖1

四、功能碼的設(shè)置

挖沙船上應(yīng)用變頻器作調(diào)速，變頻器涉及功能包括：端子啟動(dòng)和停止、電位器給定模擬量作調(diào)速；大功率變頻器（一般大于55KW），由于船上采用發(fā)電機(jī)發(fā)電供電方式，那么必須在變頻器直流母線+1、+2端接直流電抗器，增大變頻器控制電機(jī)功率因素，減少諧波造成的控制不穩(wěn)定性問(wèn)題；虹吸管三角架在上下探沙過(guò)程中，負(fù)載比較重，存在能量回饋導(dǎo)致母線電壓過(guò)高，為增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，變頻器加制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，消耗掉回饋的能量，使母線電壓保持穩(wěn)定，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。具體接線圖見(jiàn)上圖。

參數(shù)設(shè)置：端子控制啟停及正反轉(zhuǎn)P0.06=1、P5.00=2（正轉(zhuǎn)）、P5.00=3（反轉(zhuǎn)）、P3.09=0；電位器給定模擬量進(jìn)行調(diào)速：P0.04=1；加減速設(shè)置P0.08=T1、P0.09=T2；制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻使能：PA.09=1（能耗制動(dòng)已使用）。

五、產(chǎn)品特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1、變頻器輸入電壓適應(yīng)范圍廣，滿足船上發(fā)電機(jī)特殊電源供電；

2、變頻器控制電機(jī)低頻力矩大，響應(yīng)快，滿足了挖沙高負(fù)載快響應(yīng)需求；

3、變頻器軟件獨(dú)特的電流及電壓控制能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性；

4、變頻器保護(hù)功能強(qiáng)大，在海上特殊的空氣環(huán)境下，提供全方位的保護(hù)，降低客戶不必要的損失；

5、變頻器內(nèi)部器件加厚三防漆處理，提高系統(tǒng)在海上腐蝕性環(huán)境的應(yīng)用壽命。

六、注意事項(xiàng)

1、變頻器控制室嚴(yán)格防潮，避免鹽份環(huán)境對(duì)設(shè)備腐蝕破壞；

2、定期進(jìn)行系統(tǒng)保養(yǎng)。

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