مقدمة

مع استمرار عمليات التعدين في السعي لتحقيق كفاءة أعلى، وتكاليف صيانة أقل، وتحسين أداء الطاقة، بدأت أنظمة النقل الدائم بالدفع المباشر بالمغناطيس (PMDD) تحل بسرعة محل حلول الدفع التقليدي للحزام.

FGI'sمحرك التردد المتغير من سلسلة FD300 (VFD)تم تطويرها خصيصا لمحركات الأسطوانة المغناطيسية الدائمة، حيث توفر تحكما عالي الأداء في الاتجاهات، وتنسيقا دقيقا بين المحركات، وتشغيلا موثوقا في ظروف التعدين الصعبة. يظهر هذا التطبيق كيف أن سلسلة FD300 تحقق بنجاح تحكما مستقرا وفعالا في نظام النقل المباشر المغناطيس الدائم في منجم الفحم.

لماذا أنظمة النقل ذات الدفع المباشر المغناطيسي الدائم؟

عادة ما تستخدم أنظمة النقل التقليدية مزيجا منمحركات الحث، وصلات هيدروليكية، صناديق التروس، وبراميل القيادة. على الرغم من اعتمادها الواسع، إلا أن أنظمة النقل متعددة المراحل هذه غالبا ما تعاني من:

• استهلاك الطاقة العالي

• أعطال ميكانيكية متكررة

• متطلبات الصيانة المكثفة

• مساحة تركيب كبيرة

• تأثير بداية عالي على الأحزمة والمعدات

تقنية الدفع المباشر بالمغناطيس الدائم تلغي علبة التروس والمكونات الميكانيكية الوسيطة الأخرى، مما يوفر عدة مزايا مهمة:

• كفاءة نقل حركة أعلى

• خسائر ميكانيكية أقل

• بصمة التركيب المدمجة

• قدرة ممتازة على بدء التشغيل بحمل ثقيل

• تقليل متطلبات الصيانة

• موثوقية أعلى وعمر خدمة أطول

• هيكل مقاوم للانفجار مناسب للتعدين تحت الأرض

تجعل هذه المزايا أنظمة النقل PMDD حلا مفضلا بشكل متزايد لمناجم الفحم الحديثة.

تحديات التحكم في محركات الأسطوانة المغناطيسية الدائمة

عادة ما تعتمد محركات الأسطوانة المغناطيسية الدائمةهيكل المغناطيس الدائم الخارجي، حيث يعمل الأسطوانة نفسها كدوار محرك.

مقارنة بالمحركات التقليدية، تتميز هذه الأنظمة بما يلي:

• عدد الأقطاب المرتفع جدا (عادة أكثر من 40 زوجا من الأقطاب)

• متطلبات عزم بدء عالية

• التشغيل منخفض السرعة وحمل ثقيل

• التشغيل المستمر تحت الأرض تحت البيئات القاسية

تفرض هذه الخصائص متطلبات أعلى بكثير على خوارزمية التحكم في العاكس مقارنة بتطبيقات محركات الحث التقليدية.

سلسلة FD300: خوارزميات تحكم متقدمة لمحركات الأسطوانة المغناطيسية الدائمة

تدمج سلسلة FD300 VFD عدة تقنيات تحكم متقدمة مصممة خصيصا لتطبيقات الناقلات الدائمة المغناطيسية.

أداء متميز في السرعات المنخفضة والأحمال الثقيلة

خوارزمية التحكم المتجه المتقدمة تصل إلىعزم الدوران المصنف 180٪ عند سرعة شبه صفرية، تمكين:

• تشغيل ناقل محمل بالكامل

• النقل الموثوق صعودا

• تشغيل مستقر في السرعات المنخفضة

• القدرة على مقاومة التراجع

تحديد المواقع متعددة الأقطاب بدقة عالية

غالبا ما تواجه VFDs القياسية صعوبة في التحكم في المحركات ذات عدد الأقطاب العالي جدا، مما ينتج عن:

• فقدان التزامن

• الاهتزاز

• التيار الزائد

• بدء التشغيل العكسي

يحتوي FD300 على خوارزميات تقدير موضع الدوار متعددة الأقطاب خاصة قادرة على تحديد الموقع الأولي للدوار بدقة مع وجود خطأ أدناه±5°، ضمان بدء التشغيل بسلاسة وموثوقية.

التحكم المتجه بدون مستشعر مع خيار التحكم المغلق في الحلقة

يعطي FD300 الأولوية للتحكم عالي الأداء في المتجهات بدون مستشعر، مع دعمه أيضا:

• المشفرات المطلقة

• المشفرات التزايدية

• تغذية راجعة Resolver

نظرا لأن أجهزة الترميز عرضة للرطوبة والغبار والأضرار الميكانيكية في المناجم تحت الأرض، فإن الحل الخالي من الحساسات يحسن بشكل كبير موثوقية النظام مع الحفاظ على أداء ممتاز في السرعات المنخفضة.

وظائف التحكم المخصصة للناقل

يوفر FD300 مجموعة شاملة من الميزات الخاصة بالناقل، بما في ذلك:

• توازن القوة متعدد المحركات بين السيد والعبد

• أقل منانحراف قوة بنسبة 5٪بين محركات الماستر والعبدة

• التسارع والتباطؤ القابل للتعديل منمن 0 إلى 1800 ثانية

• بدء وتوقف ناعم لتقليل توتر الحزام

• فرملة التيار المستمر للحماية من الدوران

• الكبح التجديدي للنقل النزولي

• حماية الكوابينة

• حماية من كسر الحزام

• الحماية من الخروج

• حماية إزالة المغنطة الدائمة من المغنطس

تغذية راجعة الطاقة التجديدية

بالنسبة للناقلات الطويلة المنحدرة المستخدمة عادة في عمليات التعدين، يدعم FD300:

• عملية تجديدية من أربعة أرباع

• تقنية الواجهة الأمامية النشطة (AFE)

• تشغيل عامل القدرة العالي

• استعادة الطاقة إلى الشبكة

حالة الطلب: منجم فحم في قويتشو، الصين

تم نشر سلسلة FD300 بنجاح في منجم فحم تديره مجموعة طاقة إقليمية في قويتشو، الصين.

قدمت FGI حلا كاملا للدفع يتكون من وحدة واحدةمحرك FD300-355G-6 الرئيسيوواحدحملة العبيد، استبدال نظام ناقل الحركة التقليدي بمحرك الحث وناقل الحركة بحل دفع مباشر مغناطيس دائم.

لتلبية متطلبات العميل لتحقيق أقصى موثوقية تشغيلية، طورت FGI نموذجا مخصصاوضع التبديل الرئيسي / التبديل المستقل.

إذا أصبح محرك واحد أو عاكس واحد غير متاح، يمكن للمحرك المتبقي الاستمرار في العمل بشكل مستقل، مما يقلل بشكل كبير من وقت توقف الإنتاج ويحسن توفر النظام بشكل عام.

الفوائد الرئيسية التي تم تقديمها

1. تقليل الإجهاد الميكانيكي

يسمح FD300 بأوقات تشغيل قابلة للتعديل منمن 1 إلى 3600 ثانية(عادة ما يتم تكوينها بين 60 و120 ثانية)، مما يقلل من شد الحزام والصدمات الميكانيكية مع تمديد عمر خدمة البكرات والبراميل ومكونات الناقل.

2. تقاسم الأحمال متعدد المحركات الدقيق

من خلال التنسيق الذكي بين السيد والعبد، يحافظ النظام على انحراف القوة أدناه5%، ضمان توزيع متوازن للحمل ومنع ارتفاع حرارة المحرك.

3. شركة تشغيل موثوقة بحمل ثقيل

القدرة على الإنتاجعزم الدوران المصنف 180٪ عند السرعات المنخفضةيتيح التشغيل بسلاسة حتى عندما يكون الناقل محمل بالكامل، مما يلغي فعليا حالات التوقف.

4. تحسين كفاءة الطاقة

يقوم جهاز VFD بضبط سرعة الناقل تلقائيا حسب تدفق المواد.

عندما يعمل الناقل تحت حمل جزئي أو ظروف خمول، يتم تجنب التشغيل عالي السرعة غير الضروري، مما يقلل من:

• استهلاك الطاقة

• التآكل الميكانيكي

• التكاليف التشغيلية الإجمالية

الخاتمة

تقنية التحكم المباشر بالمغناطيس الدائم المطورة بشكل مستقل من FGI محسنة خصيصا لمحركات الأسطوانة المغناطيسية الدائمة منخفضة السرعة والقطب العالي المستخدمة في أنظمة النقل التعديني.

من خلال التحكم المتقدم في الاتجاهات، والتنسيق الذكي بين الماستر-سلب، وردود الفعل الطاقية التجديدية، ووظائف الحماية الشاملة، تفتح سلسلة FD300 بالكامل مزايا تقنية الدفع المباشر المغناطيسي الدائم.

يساعد هذا الحل شركات التعدين على تحسين كفاءة التشغيل، وتقليل استهلاك الطاقة، وتقليل متطلبات الصيانة، وتعزيز موثوقية الإنتاج، مما يوفر قيمة طويلة الأمد لعمليات التعدين الحديثة والذكية والمستدامة.