O VFD GD5000 da INVT para Transportador de Mineração de Longa Distância em Xinjiang

1. Contexto

O Complexo de Energia a Carvão Zhundong em Xinjiang é uma região crucial de produção de carvão na China. Ele depende do projeto de transmissão em corrente contínua de alta tensão (UHVDC) Zhundong-Leste da China ± 1100 kV (o quarto canal de "Xinjiang Power Outbound Transmission") para exportar eletricidade, fornecendo energia a dezenas de grandes usinas termoelétricas próximas. No entanto, o transporte de carvão das áreas de mineração até as usinas depende principalmente de caminhões, o que gera altos custos logísticos e é fortemente afetado pelas condições climáticas. Clima extremo frequentemente causa ineficiências e instabilidade no transporte. Para resolver esses problemas — garantindo um transporte eficiente, ecologicamente correto, econômico e confiável de carvão — a implantação de um sistema de correia transportadora de longa distância, conectando minas a usinas, tornou-se imprescindível.

2. Requisitos do projeto

O sistema recém-construído de correia transportadora tem aproximadamente 45 quilômetros de extensão, com largura da correia B = 1200 mm e capacidade de transporte Q = 800 t/h. O sistema consiste em sete correias transportadoras (300, 301, 302, 303, 304, 305, 306), cada uma configurada com as seguintes opções de acionamento:

• Correias 300, 305, 306: Cada uma equipada com um motor síncrono de ímã permanente trifásico de baixa tensão e um conversor de frequência de baixa tensão, adotando uma configuração de acionamento único.

• Correia 301 (~ 5 km): Adota uma configuração com dois acionamentos na cabeça, associada a dois motores síncronos de ímã permanente de média tensão e dois conversores de frequência de média tensão.

• Correias 302, 303, 304 (~ 13 km cada): Usam uma configuração de dois cabeçotes e um cauda, cada uma equipada com três motores síncronos de ímã permanente de média tensão e três conversores de frequência de média tensão.

3. Problemas do cliente

• Controle síncrono: Os conversores de frequência devem garantir operação sincronizada para evitar desequilíbrio na tensão da correia causado pela distribuição desigual de potência.

• Alto torque de partida: Devido à grande inércia das esteiras transportadoras de longa distância, os conversores devem fornecer alto torque de partida (tipicamente ≥ 150% do torque nominal) em baixas velocidades para evitar escorregamento da correia ou choques mecânicos.

• Parada controlada por desaceleração: Cortes súbitos de energia (parada livre) poderiam levar ao escorregamento da correia, acúmulo de material ou danos mecânicos. Uma parada por desaceleração garante uma redução suave de velocidade, minimiza esforços mecânicos e aumenta a segurança.

4. Solução INVT

Para atender às demandas de transporte pesado de longa distância, a INVT projetou uma solução sob medida com conversores de frequência de média tensão GD5000 e conversores de frequência de baixa tensão GD350 para as sete esteiras:

• Esteiras 300, 305, 306: Cada uma acionada por um conversor de baixa tensão GD350 dedicado.

• Esteira 301: Equipada com conversores GD5000 em uma configuração de duplo acionamento, conectados por um anel de fibra óptica multimodo de 15 metros para comunicação mestre-escravo.

• Esteiras 302, 303, 304: Use conversores GD5000 em uma configuração dois cabeçotes-um cauda, com enlaces de fibra óptica garantindo estabilidade do sinal e comunicação em tempo real com CLP para balanceamento de potência.

5. Vantagens

• Eficiência Energética e Redução de Custos: Ajuste de velocidade (0-100%) otimiza a operação para demandas variáveis (por exemplo, manutenção em baixa velocidade ou transporte em alta velocidade), reduzindo o consumo de energia em modo ocioso.

• Partida/Parada Suave: A aceleração/desaceleração em curva S minimiza o choque mecânico, prolongando a vida útil do equipamento. Paradas controladas mantêm a tensão da correia, evitando escorregamento ou derramamento de material.

• Precisão e Estabilidade:
  Alto torque durante as partidas sob alta carga evita a paralisação, vibração ou reversão.
  A sincronização inteligente por fibra óptica mestre-escravo garante uma distribuição uniforme de energia em transportadores ultralongos (por exemplo, 13 km entre acionamentos).

• Gerenciamento Remoto Inteligente: A comunicação Modbus485 com CLPs permite monitoramento em tempo real de tensão, corrente, torque, temperatura e outros parâmetros por meio de uma plataforma central de controle.

O bem-sucedido comissionamento dos inversores de média tensão GD5000 neste projeto demonstra a competência técnica da INVT ao superar desafios da indústria, como a paralisação do motor síncrono durante partidas sob carga pesada e a transmissão estável de sinais a longas distâncias (até 13 km). Reconhecida pelo cliente, essa solução estabelece um marco para a inovação inteligente em minas.

Avançando, a INVT permanece comprometida em impulsionar tecnologias específicas da indústria, aproveitando suas linhas completas de produtos de alta/média/baixa tensão e suas robustas capacidades de P&D. Ao colaborar com parceiros estratégicos, a INVT pretende conduzir o setor de energia a alcançar maior eficiência, inteligência e sustentabilidade.