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一、概述
盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
二、方案描述
盾构机的主驱机构（刀盘）主要采用的是多台变频器控制多台电机，多台电机输出轴的小齿轮通过一个大齿圈驱动刀盘旋转，刚性联轴，刀盘的负载则是由被挖掘区域的地质特点决定的，通常波动较大，对控制刀盘电机的变频器提出的要求是控制各刀盘电机在负载快速波动的情况下仍能均衡出力，保持各台电机电流、转矩均衡，即业内俗称的“同步”功能。此外，由于刀盘电机在掘进过程中承受的振动较大，编码器的安装会影响可靠性，因此，需要采用无编码器的开环矢量控制。禾望盾构机刀盘主驱动系统采用HD2000系列低压工程型变频器，风冷变频器可驱动55kW-200kW重载刀盘电机，水冷变频器可驱动可驱动250kW-400kW重载刀盘电机。
在我司某盾构机项目上使用HD2000工程型变频器配置清单如下：
系统拓扑图如下：
柜体排列图如下所示：
三、方案优势：
Ø 低频大扭矩输出
HD2000工程型刀盘驱动系统完美满足刀盘电机的低速200%输出需求，具有过载能力强，同步精度高的特点。
Ø OLVF控制
无编码器控制性能，刀盘驱动采用开环矢量控制可满足控制要求。
Ø 单元模块化设计
盾构机刀盘驱动装置采用模块化设计，柜体设计充分考虑施工现场情况，检修维护便捷。
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