英威騰GD350-19變頻器 助力隧道牽引機車安全 、高效、節能運行
一、項目背景
近(jin)年(nian)來(lai),隨(sui)著(zhe)城(cheng)市(shi)建(jian)設(she)的(de)發(fa)展(zhan),地(di)鐵(tie)隧(sui)道(dao)施(shi)工(gong)項(xiang)目(mu)日(ri)益(yi)增(zeng)多(duo),牽(qian)引(yin)機(ji)車(che)在(zai)各(ge)類(lei)項(xiang)目(mu)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan),目(mu)前(qian),隧(sui)道(dao)牽(qian)引(yin)機(ji)車(che)已(yi)成(cheng)為(wei)我(wo)國(guo)隧(sui)道(dao)施(shi)工(gong)及(ji)軌(gui)道(dao)施(shi)工(gong)的(de)主(zhu)要(yao)運輸設備,而其主要驅動裝置為變頻器。
與yu此ci同tong時shi,變bian頻pin調tiao速su是shi近jin年nian來lai發fa展zhan起qi來lai的de一yi門men新xin興xing的de自zi動dong控kong製zhi技ji術shu,它ta利li用yong改gai變bian被bei控kong對dui象xiang的de電dian源yuan頻pin率lv,成cheng功gong實shi現xian了le交jiao流liu電dian動dong機ji大da範fan圍wei的de無wu級ji平ping滑hua調tiao速su。其qi在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong能neng隨sui時shi根gen據ju電dian動dong機ji的de負fu載zai情qing況kuang,使shi電dian機ji始shi終zhong處chu於yu最zui佳jia運yun行xing狀zhuang態tai,在zai整zheng個ge調tiao速su範fan圍wei內nei均jun效xiao率lv高gao且qie節jie能neng效xiao果guo明ming顯xian。也ye正zheng因yin為wei此ci,采cai用yong變bian頻pin器qi對dui異yi步bu電dian動dong機ji進jin行xing調tiao速su控kong製zhi因yin使shi用yong方fang便bian、可靠性高且經濟效益顯著的特點,得到了廣泛應用。
二、應用環境分析
- 牽引機車機械組成部分分為:車體,司機室,空氣製動係統以及牽引裝置;整zheng車che前qian麵mian為wei司si機ji室shi,內nei部bu包bao含han操cao作zuo台tai,電dian控kong櫃gui和he電dian池chi管guan理li係xi統tong,司si機ji室shi後hou麵mian是shi電dian池chi部bu分fen,常chang采cai用yong磷lin酸suan鐵tie鋰li電dian池chi組zu,電dian池chi組zu下xia麵mian是shi牽qian引yin裝zhuang置zhi,其qi中zhong兩liang台tai電dian機ji通tong過guo減jian速su機ji分fen別bie驅qu動dong前qian後hou車che輪lun組zu,由you氣qi動dong抱bao閘zha裝zhuang置zhi提ti供gong刹sha車che製zhi動dong力li,牽qian引yin裝zhuang置zhi後hou麵mian為wei裝zhuang載zai車che廂xiang。
- 牽引機車電氣組成部分分為:電氣控製係統,主牽引變頻器,蓄電池組,交流異步驅動電機,空壓機變頻器以及空壓機係統。
三、客戶需求
在南京某隧道施工現場的一台牽引機車上,機車規格為:45T,行駛速度為:2.2米/秒,該機車采用新式抱閘係統,傳統氣動抱閘配合ABS係統,啟動時先打開抱閘,再運行變頻器,運行時可以通過輕踩腳刹,使用氣動刹車減速,當需要快速減速時,可以深踩刹車,並配合ABS防抱死裝置實現機車的快速減速。
在該項目中,客戶需求:
- 供電方式為:電池組供電,供電電壓DC460V~DC640V,低於460V時會給電池充電,電池支持反充電,充電電壓不超過DC700V;變頻器直流供電具備防接反功能;
- 變頻器需求為:變頻器采用外部端子控製,多段速方式運行(5段速);變頻器具備上電緩衝裝置,防止上電電流過大燒壞電池組;PLC可通過485通訊讀取變頻器運行參數;

圖: 牽引機車
四、英威騰方案
針對客戶的需求,英威騰推出使用GD350-19變頻器的牽引機車控製方案,該方案具有閉環矢量控製+主從功率平衡模式+零伺服功能,可完全解決牽引機車常見的啟停溜車問題,同時定製化的結構可有效節省車內的安裝空間。
方案配置為:


圖:係統拓撲圖
在該方案中
- 驅動方式:主牽引采用GD350-19變頻器一拖一電機,使用閉環矢量模式運行,電機側安裝編碼器,將運行頻率反饋至變頻器實現閉環矢量控製;空壓機采用GD350變頻器驅動,係統上電後直接運行,保證刹車用氣供給;
- 接線方式:GD350-19bianpinqicaiyongzhiliugongdian,jubeifangjiefangongneng,tongshijubeishangdianhuanchongzhuangzhi,kebimianshangdianchongjizaochengdedianchihuobianpinqisunhuai。jicheshangposhichuyudiandongzhuangtai,diannengcongdianchizuliuxiangbianpinqi,xiaposhichuyufadianzhuangtai,zaishengnengliangkeyoubianpinqifanchongrudianchizu;
- 控製方式:係統通過端子控製方式啟停及多段速調速,485接口與PLC通訊傳輸數據(運行頻率,輸出電流、電壓、報警信息等);
- 運行方式:jicheyunxingshixiandakaiqidongshache,youyukenengshizaipodaoshangqidong,bianpinqixuyaoshiyonglingsubaochigongneng,quebaoqidongshachedakaiguochengzhongbuliuche,dangshachewanquandakaihouzaijiasuyunxing。zaiyunxingguochengzhongchuxianjinjiqingkuangshi,wangwangxuyaoshencaishache,cishiyouyuqidongshachelijiada,kenenghuishibianpinqichufaguozaibaohu,yincixuyaoduankaibianpinqishuchu,dangjiaoshasongkaishi,ruguodangweishoubinghaizai,bianpinqikeyizhuansuzhuizongwuchongjideyunxingqilai。dangjichetingjishi,ruguozaipodaoshang,bianpinqitingzhishuchuhouhuichuxianliuche,suoyishiyonglingsifugongnengkeyijixubaochilijushuchu,yiduanshijianhoudengqidongshachebaozhu,wanchengtingche;兩台變頻器采用主從速度模式運行,通過下垂方式實現兩台電機速度同步以及功率平衡;

圖:現場電控櫃
五、方案優勢
- 空間利用率高:由於司機室空間有限,英威騰GD350-19變頻器采用定製化小體積結構,法蘭安裝方式,可有效節省安裝空間40%;
- 可靠性高:因為牽引機車工作環境惡劣,英威騰GD350-19變頻器結構特殊定製,滿足現場的震動環境使用要求,另外控製板采用專門的三防漆塗層,可有效防潮防塵;
- 低頻力矩大:英威騰GD350-19變頻器采用優異的閉環矢量控製功能,在0Hz時可輸出最高200%扭矩,同時配合零伺服功能可有效的實現機車啟停平穩不溜車;
- 節能降耗:英威騰GD350-19變頻器工作效率高,另再生電能回饋,係統綜合用電量降低。
六、總結
通過英威騰GD350-19xiliebianpinqizainanjingmousuidaoshigongxianchangqianyinjicheshangdeshijiyingyongqingkuangbiaoming,gaifangannengyouxiaofangzhiqitingshirongyichuxiandeliuchewenti,jicheyunxingshidianjifuhefenpeijunheng,jinjiqingkuangfashengshi,yingjicaozuoanquanheli,shebeiyunxinggaoxiao,yinciGD350-19完全勝任機車大功率負荷現場,成為牽引機車高性能,高可靠性變頻器的理想選擇。








