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，海上挖沙船設(shè)備也在蓬勃發(fā)展。挖沙船在長江三角洲和珠江三角洲出?？诜植急容^多，出海口江水帶著泥沙入海，淡水與海水相匯后，由于溶質(zhì)不一樣，產(chǎn)生細沙及其他溶質(zhì)的沉淀，很多陸地河道沖擊形成的細沙，沉降在三角洲出海口海底。挖沙船在江?？谕谏?，首先可以生產(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，使用無級調(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)配合完成了整個挖沙的過程。

挖沙船平時停泊在出?？谕獾拇蠛Ｉ?，海底沙不多了，就移動一些距離，尋找沙多的地方。當挖沙船側(cè)面有裝沙船停靠的時候，就開始進行挖沙生產(chǎn)，裝沙船都是從岸邊開過來的，船身可以裝載很多沙。挖沙船送沙皮帶伸展到裝沙船倉上空，其船頭的虹吸管三角架由變頻調(diào)速往下探下去，虹吸管下探過程存在能量回饋，因此此部分變頻需要加裝制動電阻，使變頻器母線電壓不會很高。虹吸管到達海底碰沙的地方，吸管水泵也開始吸沙水了，根據(jù)吸上來的沙水來控制虹吸管的下探程度。虹吸管將沙水吸收上來到挖沙船倉底，是水沙混合物，側(cè)推機械變頻控制左右擺動進行水沙混合物攪勻，然后攪勻混合液進入容器斗里，無數(shù)個容器斗往上傳動水沙混合物，傳動過程由變頻控制，提斗控制器控制容器斗的傾斜角度，控制裝載水沙的容量。容器斗到達傳動架的最上面時，沙沉降在容器斗底下，水在容器上面，傳動架繼續(xù)帶動容器斗從最高點往下傳動，容器斗口慢慢朝下，水也慢慢倒出，沙隨后也倒到傳動皮帶上，傳送皮帶接著將沙送到裝沙船上。這就是整個挖沙工藝過程。涉及到的電機功率都是幾十幾百KW，十幾臺大功率變頻器控制整個工藝過程。

二、現(xiàn)場技術(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，進行濾波處理。由于船上采用發(fā)電機發(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需要加裝制動電阻，因為虹吸管三角架負載重，上下反復提升探沙，存在能量回饋導致母線電壓升高，加制動電阻進行能耗制動，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75KW，還需要外置制動單元?，F(xiàn)場觀察采用的是IPC制動單元。

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

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

挖沙船上應用變頻器作調(diào)速，變頻器涉及功能包括：端子啟動和停止、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功率因素，減少諧波造成的控制不穩(wěn)定性問題；虹吸管三角架在上下探沙過程中，負載比較重，存在能量回饋導致母線電壓過高，為增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，變頻器加制動單元和制動電阻，消耗掉回饋的能量，使母線電壓保持穩(wěn)定，增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。具體接線圖見上圖。

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行調(diào)速：P0.04=1；加減速設(shè)置P0.08=T1、P0.09=T2；制動單元及制動電阻使能：PA.09=1（能耗制動已使用）。

五、產(chǎn)品特點及優(yōu)勢

1、變頻器輸入電壓適應范圍廣，滿足船上發(fā)電機特殊電源供電；

2、變頻器控制電機低頻力矩大，響應快，滿足了挖沙高負載快響應需求；

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

4、變頻器保護功能強大，在海上特殊的空氣環(huán)境下，提供全方位的保護，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)境的應用壽命。

六、注意事項

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

2、定期進行系統(tǒng)保養(yǎng)。

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