一、概述

盾構(gòu)機(jī)，全名叫盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導(dǎo)向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機(jī)械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設(shè)計制造，可靠性要求極高。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)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(gòu)機(jī)的主驅(qū)機(jī)構(gòu)（刀盤）主要采用的是多臺變頻器控制多臺電機(jī)，多臺電機(jī)輸出軸的小齒輪通過一個大齒圈驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)，剛性聯(lián)軸，刀盤的負(fù)載則是由被挖掘區(qū)域的地質(zhì)特點決定的，通常波動較大，對控制刀盤電機(jī)的變頻器提出的要求是控制各刀盤電機(jī)在負(fù)載快速波動的情況下仍能均衡出力，保持各臺電機(jī)電流、轉(zhuǎn)矩均衡，即業(yè)內(nèi)俗稱的“同步”功能。此外，由于刀盤電機(jī)在掘進(jìn)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(huán)矢量控制。禾望盾構(gòu)機(jī)刀盤主驅(qū)動系統(tǒng)采用HD2000系列低壓工程型變頻器，風(fēng)冷變頻器可驅(qū)動55kW-200kW重載刀盤電機(jī)，水冷變頻器可驅(qū)動可驅(qū)動250kW-400kW重載刀盤電機(jī)。

在我司某盾構(gòu)機(jī)項目上使用HD2000工程型變頻器配置清單如下:

系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：

柜體排列圖如下所示：

三、方案優(yōu)勢：

? 低頻大扭矩輸出

HD2000工程型刀盤驅(qū)動系統(tǒng)完美滿足刀盤電機(jī)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(qū)動采用開環(huán)矢量控制可滿足控制要求。

? 單元模塊化設(shè)計

盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動裝置采用模塊化設(shè)計，柜體設(shè)計充分考慮施工現(xiàn)場情況，檢修維護(hù)便捷。