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        礦用皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用

        2014-10-21 20:11:31潘勁松千永忠
        山東工業(yè)技術(shù) 2014年18期
        關(guān)鍵詞:皮帶機(jī)變頻器煤礦

        潘勁松,千永忠

        (內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)有限公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

        礦用皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用

        潘勁松,千永忠

        (內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)有限公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

        隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日趨發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)也得到了很大的發(fā)展,而變頻器也被廣泛的應(yīng)用在煤礦機(jī)電設(shè)備中。很多煤礦的皮帶機(jī)都通過(guò)工頻拖動(dòng),并通過(guò)液力偶合器進(jìn)行傳動(dòng),其具備著機(jī)械沖擊大、傳動(dòng)效率低以及啟動(dòng)電流沖擊大等弊端,容易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)不經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)象;因?yàn)橐话氵x擇多電機(jī)驅(qū)動(dòng),難以使各電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率達(dá)到平衡;液力偶合器與皮帶出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損,導(dǎo)致維護(hù)與維修的成本較高。所以在皮帶運(yùn)輸機(jī)中引入變頻控制系統(tǒng),則可以有效的使企業(yè)生產(chǎn)成本得到降低,并使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到提升。文章主要對(duì)變頻電控系統(tǒng)在煤礦皮帶機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述與分析,從而使煤礦企業(yè)得到更好的發(fā)展。

        煤礦;皮帶機(jī);變頻電控系統(tǒng);應(yīng)用

        皮帶機(jī)承擔(dān)著對(duì)煤礦煤炭進(jìn)行運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù),其具備著運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)與運(yùn)輸量大等特征,皮帶機(jī)是否可以安全運(yùn)行將會(huì)對(duì)礦井生產(chǎn)任務(wù)的完成情況產(chǎn)生很大的影響。皮帶機(jī)傳動(dòng)形式一般為行星減速機(jī)與液力偶合器聯(lián)合使用,其具備著啟動(dòng)電流大的特征,在啟動(dòng)的過(guò)程中非常容易導(dǎo)致皮帶張力發(fā)生變化,直接影響著皮帶的使用壽命,因?yàn)槠鋵儆诙嚯姍C(jī)驅(qū)動(dòng),難以使各電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率達(dá)到平衡。因此,應(yīng)該采取有效的措施對(duì)皮帶實(shí)施技術(shù)改造,通過(guò)變頻控制,確保皮帶機(jī)可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行,從而使煤礦企業(yè)可以獲得更多的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

        1 皮帶機(jī)既有的控制方式與具體應(yīng)用

        在某煤礦中,一直使用型號(hào)為dx3,其帶速為每秒2.5米,帶寬為1000毫米;其功率為750千瓦,設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力為每小時(shí)700噸,電壓為660伏,輸送帶長(zhǎng)為890米。利用減速機(jī)與液力偶合器使主副滾筒得到驅(qū)動(dòng),再利用皮帶和滾筒之間的摩擦力,促使皮帶正常的運(yùn)行。此種皮帶機(jī)具有著較低的初期投入,但是其后期維護(hù)需要很大的費(fèi)用。

        皮帶機(jī)動(dòng)力來(lái)源主要是電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),其高壓異步電機(jī)利用減速機(jī)帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)皮帶緊緊的圍繞著滾筒,并通過(guò)皮帶與其產(chǎn)生的摩擦力來(lái)確保皮帶順利前進(jìn)而對(duì)物品進(jìn)行輸送。很多煤礦的主井中所選擇的皮帶機(jī)往往通過(guò)兩臺(tái)高壓電機(jī)來(lái)帶動(dòng)皮帶運(yùn)行,其中兩臺(tái)高壓電機(jī)具備著相同的參數(shù)與型號(hào),通過(guò)協(xié)調(diào)運(yùn)行而使正常生產(chǎn)得到保障,其中兩臺(tái)電機(jī)還能夠單獨(dú)運(yùn)行。如果一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障,抑或者是生產(chǎn)任務(wù)較少的情況下,單臺(tái)單機(jī)運(yùn)行也能夠有效的對(duì)生產(chǎn)的繼續(xù)進(jìn)行保證。此外,應(yīng)該采取有效的措施對(duì)皮帶實(shí)施技術(shù)改造,通過(guò)變頻控制,確保皮帶機(jī)可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行,從而使煤礦企業(yè)可以獲得更多的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

        2 煤礦皮帶機(jī)的改造措施

        皮帶機(jī)控制系統(tǒng)主要由制動(dòng)柜、變頻柜、主控臺(tái)與電源柜等組成,并把其安放在控制室中。其中主控臺(tái)選擇性能可靠與技術(shù)先進(jìn)的可編程控制器,結(jié)合多種控制組件與檢測(cè)組件確保輸送機(jī)運(yùn)行中應(yīng)有的工作狀態(tài)顯示、速度閉環(huán)控制、設(shè)備閉鎖控制以及各種安全保護(hù)得以順利的完成。相關(guān)人員通過(guò)對(duì)控制臺(tái)上的按鈕進(jìn)行操作而對(duì)皮帶機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行控制,并利用人機(jī)界面與指示燈對(duì)皮帶機(jī)運(yùn)行參數(shù)與運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行了解。該控制系統(tǒng)的特點(diǎn)主要為:首先,通過(guò)變頻器對(duì)電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)調(diào)試,滿(mǎn)足皮帶機(jī)的調(diào)速需求以及平穩(wěn)啟動(dòng)需求,且在低速運(yùn)行的過(guò)程中,具備著較為顯著的節(jié)能作用。其次,主控臺(tái)應(yīng)實(shí)時(shí)的對(duì)輸送機(jī)速度進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)輸送機(jī)處于零速時(shí)出現(xiàn)的制動(dòng)器動(dòng)作進(jìn)行控制,從而防止輸送機(jī)出現(xiàn)溜車(chē)現(xiàn)象以及電機(jī)與變頻器過(guò)流。再次,速度調(diào)節(jié)為更換與檢修皮帶提供了一定的便利,而有機(jī)的與煤量的實(shí)際情況結(jié)合,則可以實(shí)現(xiàn)降頻應(yīng)用,并產(chǎn)生顯著的節(jié)能效果。最后,此電控裝置可以隨意的對(duì)皮帶的運(yùn)行速度與起動(dòng)時(shí)間等進(jìn)行設(shè)定,在一定程度上防止了直接起動(dòng)導(dǎo)致的機(jī)械沖擊。

        3 變頻調(diào)速皮帶機(jī)中的具體應(yīng)用

        對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)而言,同以往的調(diào)速方式進(jìn)行比較,高壓變頻器在進(jìn)行控制交流的過(guò)程中具備著很大的優(yōu)勢(shì),其不僅可以有效的對(duì)既有電動(dòng)機(jī)調(diào)速進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)范圍較大的連續(xù)高效的調(diào)速控制,還可以使電機(jī)順利的進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換,確保電機(jī)高頻度的進(jìn)行起停運(yùn)轉(zhuǎn),并實(shí)施電氣制動(dòng)。同時(shí),還可以確保電機(jī)高速驅(qū)動(dòng),充分的對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行適應(yīng),并通過(guò)變頻器有效的對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施調(diào)速控制。

        在煤礦中,工作面皮帶機(jī)是重要的流程中樞,如果皮帶機(jī)出現(xiàn)故障難以正常的工作,則會(huì)導(dǎo)致全礦停產(chǎn),從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐可知,皮帶機(jī)中應(yīng)用高壓變頻器具備著下面一些優(yōu)點(diǎn):第一,變頻器具有自我保護(hù)功能。即過(guò)熱跳閘,過(guò)負(fù)荷跳閘,過(guò)電流跳閘,過(guò)電流限制,接地故障跳閘,過(guò)負(fù)荷預(yù)警與過(guò)電壓限制等。第二,變頻器諧波輸入低于4%。第三,變頻器側(cè)功率輸入因數(shù)不低于95%。第四,當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)滿(mǎn)載現(xiàn)象時(shí),變頻調(diào)速功率不低于96%。第五,如果分開(kāi)調(diào)速系統(tǒng),可以單獨(dú)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。第六,變頻器具有著容易搬運(yùn)、無(wú)沖擊、啟動(dòng)平穩(wěn)以及體積小等特征。第七,皮帶運(yùn)輸機(jī)在安裝皮帶與煤量較小時(shí)則可以降速運(yùn)行,避免了滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的弊端。通過(guò)高壓變頻器依照具體情況實(shí)施電機(jī)調(diào)速,不僅滿(mǎn)足工藝需求,還可以實(shí)現(xiàn)降耗節(jié)能的最終目的。第八,完全符合煤礦電控系統(tǒng)的監(jiān)控與功能接口需求。第九,變頻器輸出力矩大于電動(dòng)機(jī)的額定力矩,則可以確保電機(jī)能輸出大于額定輸出轉(zhuǎn)矩。完全符合煤炭壓帶時(shí)啟動(dòng)能力以及較大負(fù)載變化的承受能力。第十,高壓變頻器可以對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行同步同軸軟啟動(dòng)以及軟停止功能。其啟動(dòng)與停止可以根據(jù)所設(shè)置的皮帶曲線來(lái)運(yùn)行。在進(jìn)行運(yùn)行的過(guò)程中,可以有效的實(shí)現(xiàn)功率平衡調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)等。第十一,高壓變頻器具備著防護(hù)性、可靠性與穩(wěn)定性的特征。

        4 結(jié)論

        總而言之,在防爆變頻調(diào)速設(shè)備投入運(yùn)行以后,其煤礦強(qiáng)力輸送機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的事故顯著減少,不僅使膠帶輸送機(jī)裝置的使用壽命得到了延長(zhǎng),還在很大程度上對(duì)生產(chǎn)安全與正常的生產(chǎn)進(jìn)行了保障,從而使煤礦企業(yè)獲得更多的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

        [1]羅建平,謝文寧,宋志國(guó),王仲海,楊金棟.防城港港口帶式輸送機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)研究[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2014(07).

        [2]趙彥斌.基于總線技術(shù)和模糊控制理論的井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].河北工程大學(xué),2012.

        [3]章亞斌,羅有根,吳祖萬(wàn),黃柳華,彭少桂.提升機(jī)TKD-A電控系統(tǒng)可調(diào)閘回路的改造[J].江西煤炭科技,2007(02).

        [4]姚小帥,申青春,楊培,郝會(huì)安,伊?xí)宰?瞬變電磁技術(shù)在井下水文孔選址中的應(yīng)用[J].中州煤炭,2012(06).

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