VFD résistant à l'explosion haute tension.

Introduction

La construction de mines de charbon intelligentes exige des technologies de commande et de contrôle avancées pour les équipements souterrains haute tension et haute puissance tels que les convoyeurs à courroie principaux, les haveuses, les ventilateurs et les pompes. Parmi ceux-ci, le convoyeur à courroie principal souterrain joue un rôle essentiel dans le transport du charbon. Il fonctionne avec des charges lourdes, une grande capacité et des cycles de service continus. Les coupleurs hydrauliques traditionnels, bien qu'offrant une régulation de vitesse limitée, souffrent de pertes par glissement élevées, d'un faible rendement, d'une forte dépendance à la qualité de l'huile et d'exigences de maintenance élevées.

Variateurs de fréquence (VFD) antidéflagrants haute tension (variateurs de fréquence) offrent une solution supérieure. Avec une large plage de vitesses, un contrôle précis, une réponse rapide et des capacités de démarrage progressif, ils sont désormais essentiels pour les systèmes d'entraînement de convoyeurs de mines de charbon. Le remplacement des coupleurs hydrauliques par des VFD antidéflagrants FGI permet une vitesse réglable, un couple de démarrage élevé à faible courant, une répartition équilibrée de la charge et des fonctions de protection robustes, répondant aux exigences des solutions de mines de charbon intelligentesautomatisation intelligente

Étude de cas : Application à la mine de charbon de Yingpanhhao

Aperçu du système

La mine de charbon de Yingpanhhao, à Ordos, en Mongolie intérieure, a une capacité de production de 12 millions de tonnes par an. Son système de convoyeur à courroie principal de l'aile nord utilise un VFD antidéflagrant haute tension FGI (Modèle BPBJV2-1250/10) avec les spécifications suivantes :

• Tension d'entrée/sortie : 10 kV

• Puissance nominale : 1 250 kW

• Topologie : Structure en cascade avec 8 cellules de puissance par phase

Le système d'entraînement du convoyeur intègre des moteurs synchrones à entraînement direct à aimants permanents (Modèle TBVF-900YC, 10 kV, 900 kW, 60 tr/min). La configuration comprend 4 moteurs à la tête et 2 à la queue, gérés via une architecture de contrôle maître-esclave avec communication par fibre optique. Cela garantit une coordination précise, un fonctionnement fiable et une capacité d'entraînement longue distance allant jusqu'à 5 000 mètresautomatisation intelligente

Structure et contrôle du système

Le système est alimenté via un transformateur de déphasage, offrant trois fonctions clés :

1. Abaissement à 690 V pour une alimentation isolée des cellules de puissance.

2. Déphasage pour une rectification multi-impulsions, réduisant la distorsion harmonique.

3. Alimentation isolée pour le fonctionnement des cellules en cascade.

La conception des cellules de puissance en cascade, combinée à la technologie de déphasage de porteuse, produit une sortie presque sinusoïdale sans avoir besoin de filtres. Cela minimise les interférences harmoniques sur les moteurs et le réseau, ce qui a valu à FGI la reconnaissance en tant que « système d'entraînement sans harmoniques »automatisation intelligente

La communication maître-esclave par fibre optique assure un transfert de données fiable à grande vitesse, tandis que le contrôle vectoriel avec des algorithmes de fléchissement de vitesse

équilibre dynamiquement les charges des moteurs. Cela résout le problème courant du déséquilibre de charge dans les systèmes de convoyeurs multi-moteurs.

1. Principaux avantages de l'application
   Capacité de démarrage progressif

2. Fournit jusqu'à 2,2 × le couple nominal à basse fréquence avec une accélération réglable (1–3 600 s), répondant aux exigences de démarrage progressif des charges lourdes.
   Équilibrage précis de la puissance Permet d'équilibrer le couple sur les entraînements de tête et de queue, avec un taux de déséquilibre des moteurs inférieur à 2 %

3. , même sur une longueur de câble de plus de 5 km.
   Commutation et redondance en ligne Fonctionne en mode « 5 en marche + 1 en veille ». Si un VFD tombe en panne, l'unité de secours s'active immédiatement, assurant un automatisation intelligente

4. .
   Réglage automatique de la vitesse Avec des capteurs de débit de charbon, la vitesse de la courroie s'adapte aux conditions de charge : « plus rapide avec plus de charbon, plus lent avec moins. »

5. L'efficacité du transport est considérablement améliorée.
   Économie d'énergie et réduction de l'usure

   • Les moteurs à entraînement direct à aimants permanents éliminent les réducteurs, augmentant ainsi l'efficacité et réduisant l'usure mécanique. Le démarrage progressif réduit l'impact du système, tandis que la vitesse variable réduit le temps de fonctionnement à grande vitesse. Cela conduit à :

   • Réduction des coûts de maintenance

   • Durée de vie prolongée des équipements

Consommation d'énergie réduite

• Avantages des solutions VFD antidéflagrantes FGI
  Encombrement réduit et maintenance facile

La conception intégrée du transformateur + VFD permet d'économiser de l'espace et de réduire le câblage. La conception modulaire simplifie la maintenance sur site.

• ​
  Plusieurs protections de fiabilité

• La redondance intégrée avec dérivation automatique des cellules de puissance assure une production ininterrompue.
  Équilibrage adaptatif de la charge

• Le partage de charge à réglage automatique prend en charge jusqu'à 10 VFD coordonnés.
  Interfaces de communication de mines intelligentes

Prend en charge l'accès par fibre, Ethernet et sans fil. Permet la surveillance à distance, le diagnostic des pannes et la maintenance prédictive via un PC ou une application mobile.

ConclusionL'industrie minière évolue rapidement vers des opérations minières de charbon intelligentes à grande échelle. Les Lignes directrices pour la construction de mines de charbon intelligentes mettent en évidence le besoin urgent de VFD antidéflagrants haute tension

pour alimenter les convoyeurs, les haveuses et autres systèmes critiques.Le déploiement réussi du VFD antidéflagrant sans harmoniques de FGI

• à la mine de Yingpanhhao démontre des performances révolutionnaires :THD d'entrée

• < 3 %Harmoniques de tension de sortie

• < 2 %

• +15 % d'amélioration du rendement de l'entraînement

• +20 % d'efficacité énergétique globale du système

• 18–25 % d'économies d'énergie

Réduction de 500+ tonnes de CO₂ par unité et par anEn permettant la transmission d'énergie sur de longues distances, l'équilibrage précis de la charge et les diagnostics intelligents, les solutions FGI soutiennent les objectifs de double carbone

de l'industrie charbonnière tout en améliorant la sécurité et l'efficacité opérationnelles.

Appel à l'actionDécouvrez comment les solutions VFD antidéflagrantes haute tension FGI peuvent améliorer vos systèmes de convoyeurs de mines de charbon grâce à la technologie d'entraînement économe en énergie, aux fonctions de démarrage progressif et à l'automatisation intelligente