一、概述
盾構機,全名叫盾構隧道掘進機,是一種隧道掘進的專用工程機械,現代盾構掘進機集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體,具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能,涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術,而且要按照不同的地質進行“量體裁衣”式的設計制造,可靠性要求極高。盾構掘進機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。
二、方案描述
盾構機的主驅機構(刀盤)主要采用的是多臺變頻器控制多臺電機,多臺電機輸出軸的小齒輪通過一個大齒圈驅動刀盤旋轉,剛性聯軸,刀盤的負載則是由被挖掘區域的地質特點決定的,通常波動較大,對控制刀盤電機的變頻器提出的要求是控制各刀盤電機在負載快速波動的情況下仍能均衡出力,保持各臺電機電流、轉矩均衡,即業內俗稱的“同步”功能。此外,由于刀盤電機在掘進過程中承受的振動較大,編碼器的安裝會影響可靠性,因此,需要采用無編碼器的開環矢量控制。禾望盾構機刀盤主驅動系統采用HD2000系列低壓工程型變頻器,風冷變頻器可驅動55kW-200kW重載刀盤電機,水冷變頻器可驅動可驅動250kW-400kW重載刀盤電機。
在我司某盾構機項目上使用HD2000工程型變頻器配置清單如下:

系統拓撲圖如下:

柜體排列圖如下所示:

三、方案優勢:
? 低頻大扭矩輸出
HD2000工程型刀盤驅動系統完美滿足刀盤電機的低速200%輸出需求,具有過載能力強,同步精度高的特點。
? OLVF控制
無編碼器控制性能,刀盤驅動采用開環矢量控制可滿足控制要求。
? 單元模塊化設計
盾構機刀盤驅動裝置采用模塊化設計,柜體設計充分考慮施工現場情況,檢修維護便捷。