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中压采煤机四象限变频拖动装置
2018-06-12 11:46   审核人:

中压采煤机四象限变频拖动装置

1)项目来源

企业委托。

2)项目依托单位(公司)实力概述

项目依托单位:黑龙江科大科技开发有限责任公司

黑龙江科大科技开发有限责任公司是以黑龙江科技大学的科技资源为依托,以服务区域经济发展为宗旨,以我省高教强省规划项目 黑龙江省东部煤电化工程技术研发平台为核心,集技术开发、成果转化、产品制造、技术咨询、科技服务于一体的高新技术企业。公司在高新区管委会和松北区政府的大力支持下,于20118月成立,注册资金1000万元人民币,20128月入驻哈尔滨科技创新城创新创业广场产学研基地。

公司现有员工56人,在职人员主要从事新产品研发工作。目前已形成四个系列,20余种产品。主要包括煤矿系列(采掘机控制系统、采掘机电源系统、节能开关、保护器等)、3D打印设备、六翼飞行器设备、电子白板等涉及煤矿、采油、民用等多个方面。公司具有较强的产品研发能力。可根据用户需求提供各种产品的研发。产品生产以外委壳体、配线,自产核心控制器件形式进行。可年产设备2000余台。年产值可达2000余万元。

3)基础条件及创新发展能力

我研究所团队由教授、副教授、高级工程师、博士、硕士研究生组合而成,共有成员15人,梯队及年龄构成合理,有极强的科研及实践能力。此外,我研究所拥有诸多各类型的实验设备。包括:谐波分析仪、便携式电能质量分析仪、高分辨率示波器、频谱分析仪、数字及模拟信号发生器、调压柜、调压器、各种型号电机及PLC控制柜等等。设备类型全面,完全可以实现现场负载情况模拟,为新产品的研发提供了基础保障。

我研究所共获得科技厅、中小企业国家创新基金等项目、教育厅、哈尔滨市中小企业创新基金等项目多项,目前已完成结题六项。曾获省部奖、地市奖五项,获批专利十余项。根据当前煤炭、油田、化工领域的技术需求趋势,结合电力电子技术和信息学科的发展,为响应国家节能减排的号召,我研究所调整研究方向,将节能减排、绿色能源作为我所主要研究方向,不断提高产品技术含量,形成了以回馈式自适应有源电力滤波器、基于调压控制的回馈式节能及谐波抑制装置、智能抽油机专用节电器、矿用有源谐波抑制及无功补偿装置为核心的综合电能管理及节电设备。

同时,我所坚持为用户提供按需设计服务,已经为用户设计了输油管路自动除垢感应电源、数控微弧氧化电源、直流弧焊电源、逆变电源、直变电源、中压采煤机四象限变频拖动装置等多个系列产品,产品质量获得了用户的一致好评。

4)技术水平

本产品为中压四象限变频器,主要应用在采煤机上。功率可逆是对四象限变频调速的最基本要求。异步电机运行发电状态时,把输入机械能转换为电能,从定子绕组输出,这部分电能必须回送到变频器。变频器必须以某种方式吸收这些能量,并以某种方式将这些能量送回电网或以某种形式存储或消耗掉,否则这些能量只能消耗在电力电子器件或大功率电阻上,容易造成器件的损坏。而这个能量回馈的过程就是功率(能量)可逆的过程。

本产品采用Danfoss核心控制器为主控芯片,以矩阵式交交变频器原理进行控制,实现了额定工作电压1140V的井下原有30-50Kw变频器替代工作。且在成本上有了较大的降低。

5)经济效益和市场前景分析

据统计,全国现有煤矿10000多口,其中黑龙江现有煤矿应在600口左右,而中压采煤机作为采煤行业的主要设备,其应用的频率较高,且通常每口煤矿一般拥有2-3台采煤机。而采煤机均使用变频器作为拖动电机工作的电源系统,以实现电动机的平滑启动。因此每台采煤机均需至少配备一台变频器,由于工作环境的恶劣,导致了变频器的经常性损坏。而由于其具有较高的技术含量,导致煤矿通常只能够进行返厂进行维修,这就导致了维修时间长、维修费用高等问题。因此一般煤矿企业会备用一台变频器,以便随时更换。通过这些数据我们可以大概估算出我国应有采煤机变频器数量应在40000台左右。

由于变频器含有较高的技术含量,因此厂家对变频器的价格控制的相当高,每台设备能够达到20-30万元。在我国目前煤炭形势较为严峻的前提下,煤矿经济形势均不理想,因此,如何能够进行开源节流成为了煤矿系统亟需解决的问题。我研究所经过研发形成的替代系统可有效降低变频器价格,以每台15万元计算,国内目前变频器市场总价值在60亿元。以产品的损坏更新方式进行计算每年也可以实现总价值1亿元的市场。

6)社会效益

通过使用变频器,可以使电机按照需求提供相应的能量输出级速度,可以有效减少电机损耗,它的使用可以大大提高电动机的工作效率,节省电能,提高电能使用效率,减少能源消耗及碳排放量,必然会在节能减排、保护环境过程中,取得重大的经济、社会和环境效益。

我所研究的中压变频器如果能够打开市场,可有效减小煤矿企业负担。同时增加本地就业人数及促进上下游产业的发展。

7)产品产业化能力

黑龙江科大科技有限公司是以研发为主的科技公司,该公司生产的产品主要以产品外委生产、核心控制设备自产的方式来进行运营。外委生产厂家包括哈尔滨华惠电气有限公司、华光电力设备有限公司、哈尔滨九洲电气股份有限公司、哈尔滨鑫电机电自动化设备制造有限公司、哈尔滨华艺电力物资材料厂等多家厂家为我公司进行产品生产。预计可实现每年生产变频器100台左右。

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