WindSun Science & Technology Co., Ltd. (FGI) ist ein nationales Hightech-Unternehmen, das mit der Shandong Energy Group verbunden ist, sich auf energiesparende Steuerungstechnologie für Leistungselektronik spezialisiert und Forschung & Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Dienstleistungen als Ganzes integriert. Am 13. April 2021 ging FGI an die Öffentlichkeit im Science and Technology Innovation Board an die Börse. Lagercode: 688663.
FGI-Förderband-VFD-Lösungen fördern den industriellen Fortschritt in Guinea
FGI-Förderband-VFD-Lösungen fördern den industriellen Fortschritt in Guinea
I. Einleitung
Mit kontinuierlichen Fortschritten in der Leistungselektronik, Regelungstechnik und Herstellung von Leistungsgeräten hat sich die VFD-(Variable Frequency Drive)-Technologie rasant entwickelt und ist in Anwendungen wie Ventilatoren, Pumpen, Heben und Förderbändern ausgereift. Traditionelle Bergbauförderbänder verwenden typischerweise Leistungsfrequenzantrieb und hydraulische Kupplungen, was zu geringem Wirkungsgrad, hohem Startstrom und mechanischer Belastung sowie der Unfähigkeit zur Leistungsbilanz führt – was das System unwirtschaftlich macht. Gleichzeitig leiden Riemen und Kupplungen unter starkem Verschleiß, was zu hohen Wartungskosten und Verlusten der Blindleistung führt. Daher senkt die Anwendung von VFD-Steuerung auf Förderbandförderbänder effektiv die Produktionskosten, verbessert die Betriebseffizienz und verbessert die Zuverlässigkeit und den Schutz des Systems, wodurch die Lebensdauer des Förderbands erheblich verlängert wird.
II. Benutzerhintergrund
Am 11. November 2025 fand die Inbetriebnahmezeremonie des erstklassigen Eisenerzprojekts in der Republik Guinea erfolgreich statt. Dieses wegweisende Ereignis brachte Vertreter mehrerer Parteien zusammen, um einen Meilenstein zu erleben, während die China–Afrikanische Bergbaukooperation in eine neue Phase eintritt. Die offizielle Inbetriebnahme des Projekts wird der regionalen wirtschaftlichen Entwicklung starken Schwung verleihen und die internationale Kapazität, Zusammenarbeit und gegenseitige Vorteile weiter vertiefen.
Das Förderband ist das zentrale Bindeglied der gesamten Eisenmine von Guinea. Jeder Ausfall des Förderbands würde zu einem vollständigen Stillstand des Standorts führen und erhebliche wirtschaftliche Verluste verursachen. Daher muss das Hochspannungs-Drehzahlregelungssystem außergewöhnliche Zuverlässigkeit, Stabilität und Schutz bieten. Basierend auf diesen betrieblichen Eigenschaften muss der VFD folgende Anforderungen erfüllen: (1) Hohe Zuverlässigkeit, Stabilität und Schutzleistung. (2) Bypass-Funktion für Leistungs-Frequenz-Betrieb bei Fehlern. (3) Sanfter Start mit hohem Startdrehmoment. (4) Ausgangsdrehmoment ≥2× angegebenes Motordrehmoment bei großen Lastschwankungen und Hochlast-Neustart. (5) Volle Kompatibilität mit den Steuer- und Überwachungsstellen der Mine. (6) Gürtelinspektionsfunktion. Nach der Bewertung verschiedener Anbieter wählte das Projekt die JD-BP38-Serie Hochspannungs-VFDs von FGI als Steuerungslösung aus, mit mehreren containerisierten HV VFD-Einheiten, die vor Ort eingesetzt wurden.
III. VFD-Steuerungsschema für das Förderband
3.1 Motorantriebssteuerungsmethode
Da die drei Motoren miteinander verbunden arbeiten, wird FGIs selbst entwickelte Master-Slave-Steuerung übernommen, um Geschwindigkeitssynchronisation und Drehmomentausgleich sicherzustellen. Ein VFD fungiert als Hauptantrieb, während die anderen beiden als Sklaven fungieren und den Geschwindigkeits- und Drehmomentbefehlen des Hauptantriebs folgen, um ein Echtzeit-Drehmomentgleichgewicht zu gewährleisten.
3.2 Leistung des JD-BP38 Hochspannungs-VFD
Gemäß den Anforderungen des Standorts soll der Hochspannungs-VFD einen Softstart und die Geschwindigkeitsregelung für das Bandfördersystem gewährleisten. Die Vektorsteuerungstechnologie soll eingesetzt werden, um die Funktionen des Hochlastanlaufs und der Drehmomentausgleichsregelung zwischen Haupt- und Schädelmotoren zu erfüllen und gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten. (1) Mehrstufige kaskadierte Topologie mit niedrigen Obertönen; Der 33-Level-Ausgang benötigt keinen Ausgangsfilter und unterstützt Standard-Induktionsmotoren. (2) sensorlose Vektorsteuerung mit hohem Startdrehmoment, um Überstrom bei Lastschwankungen zu verhindern. (3) Drehmomentkoordination für das Echtzeit-Gleichgewicht in Mehrmotorensystemen. (4) Überlastungsfähigkeit über 2× Nennstrom bei Hochlaststarts mit großer Trägheit. (5) Breite Netzspannungsanpassungsfähigkeit (−65 % bis +115 % Un) mit fortschrittlichen Schutzmechanismen wie Zellumgehung, Neutralpunktverschiebung, Netzfrequenz-Bypass und Blackout-Neustart, was die Zuverlässigkeit erheblich erhöht.
IV. Hauptkreisverkabelung des Förderband-VFD-Systems
Drei JD-BP38 HV VFD-Systeme sind vor Ort installiert und nutzen Master-Slave-Modus und "Eins-zu-Eins"-Motorsteuerung. Alle drei Einheiten haben die gleiche Verdrahtungskonfiguration, wie in Abbildung 1 dargestellt.
Wie im vereinfachten Diagramm des BC4A-Förderbandsystems dargestellt, wird VFD Nr. 1 als Hauptantrieb ausgewählt, während VFD Nr. 2 und Nr. 3 als Slave-Laufwerke arbeiten. Die Steuerungskonsole sendet den Frequenzbefehl an den Haupt-VFD, und es wird eine Glasfaserkommunikation zwischen Master- und Slave-VFDs verwendet. Als Hauptcontroller überwacht VFD Nr. 1 den Betriebsstrom aller VFDs, berechnet die erforderliche Drehmomentausgabereferenz und gibt Drehmomentbefehle aus, um den synchronisierten Betrieb der Slave-VFD-Systeme sicherzustellen.
Abbildung 2Vereinfachtes Diagramm des Hochspannungs-VFD-Drehzahlregelungssystems (BC4A)
VI. Betriebsablauf des elektrischen Steuerungssystems der VFD Das Steuerprinzip des elektrischen Förderbandsteuerungssystems ist in Abbildung 3 dargestellt.
Abbildung 3Steuerungsprinzip des elektrischen Förderbandsteuerungssystems
(1) Beim Start prüft das elektrische Fördersystem zunächst alle Signale des Bandsystems – wie Bandabweichung, Materialansammlung, Längsriss und Notstopp-Verriegelung. Nur wenn alle Signale normal sind, geht das System zum nächsten Schritt über. (2) Wenn alle Teile des Bandförderbands als im normalen Zustand bestätigt und die Startanforderungen erfüllen, wird ein Startsignal ausgegeben. Nachdem der Startbefehl gesendet wurde, beginnt der VFD den Betrieb. (3) Gleichzeitig sendet die Steuerungskonsole einen Befehl zum Lösen der Bremse und überwacht, ob sie vollständig geöffnet ist. Wenn die Bremse nicht öffnet oder nicht vollständig geöffnet wird, deaktiviert das System den Laufbefehl und sendet ein Bremssignal an den VFD, um einen Notstopp durchzuführen, um Überstromauslösungen durch Motorausfall zu verhindern. (4) Wenn das Gürtel seine Nenngeschwindigkeit erreicht hat, überwacht das Steuersystem kontinuierlich die Gurtgeschwindigkeit und Trommelgeschwindigkeit. Überschreitet der Geschwindigkeitsunterschied die angegebene Grenze, führt das System einen Notstopp aus und löst einen Gürtelschlupfalarm aus. (5) Das System überwacht kontinuierlich Parameter wie Motortemperatur, Getriebetemperatur, Lagertemperatur, Riemenspannung, Motorstrom, Bremsstatus und VFD-Status. Wenn ein Parameter oder eine Bedingung abnormal wird, startet das System sofort eine Notabschaltung und gibt einen Alarm aus.
VII.Auswirkungen der Verwendung von Hochspannungs-VFDs zum Antrieb des Förderbands
(1) Das Förderband erreicht echtes Soft Start. Der Motor startet langsam, beschleunigt das Förderband allmählich und setzt die intern gespeicherte Energie des Bandes Schritt für Schritt frei. Dies minimiert den Stoß beim An- und Stoppprozess und eliminiert Schäden am Riemen praktisch. (2) Der Gürtelverschleiß wird deutlich reduziert. Die Startzeit des VFD kann flexibel zwischen 1 und 3600 Sekunden eingestellt werden, und die Startzeit des Förderbands liegt typischerweise zwischen 60 und 120 Sekunden, abhängig von den Bedingungen vor Ort. (3) Ein Drehmomentausgleich zwischen den drei Förderbandmotoren wird erreicht. Die Master-Slave-Steuerung gewährleistet eine ausgewogene Drehmomentabgabe während des Mehrmotorbetriebs. (4) Das System unterstützt den Gürtelinspektionsmodus. Als stufenloses AC-Antriebssystem ermöglicht es eine Anpassung jeder Riemengeschwindigkeit innerhalb von 0–100 % der Nenngeschwindigkeit unter Inspektionsbedingungen ohne Last. (5) Ein gleichmäßiges Anfahren mit schwerer Last wird erreicht. Der VFD kann bei niedriger Frequenz bis zu 2,2-faches des Nenndrehmoments liefern, was ihn für schwere Startbedingungen geeignet macht.
VIII.Schlussfolgerung
Mit der Einführung von FGIs JD-BP38-Hochspannungs-VFDs arbeitet das Förderbandantriebssystem nun mit verbesserter Stabilität. In Kombination mit dem automatisierten Steuerungssystem lösen sie effektiv Probleme wie Bandabweichungen, Kohleablagerungen und Überhitzung während des Betriebs und verbessern so das Gesamt-Automatisierungsniveau erheblich. Feldanwendungen haben gezeigt, dass der Einsatz eines fortschrittlichen, ausgereiften und zuverlässigen Hochspannungs-VFD-Antriebssystems für das Förderband nicht nur die Automatisierung erheblich verbessert, sondern auch die Wartungslast vor Ort reduziert und erhebliche wirtschaftliche Vorteile bringt, was es für eine breite Promotion besonders wert macht.
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