煤矿固定设备运输

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1、第四章矿井排水设备的电气控制第四章矿井排水设备的电气控制学习要求1.一般掌握：排水设备电动机的选择2.熟练掌握：排水设备电气控制第一节矿井排水设备概述一、主排水系统的组成矿井排水设备的任务就是将矿井水及时地排至地面，确保井下工作人员的人身安全、设备安全和矿井的安全生产。矿井主排水系统一般由主水泵、电动机、启动设备、管路及管路附件、仪表等组成，如图4—1所示。第一节矿井排水设备概述第一节矿井排水设备概述二、主排水泵的电力拖动特点排水设备的主要任务是及时、迅速地排除矿井涌水，以确保矿井安全。对于涌水

2、量较大的矿井，常需要多台大流量水泵同时工作，形成矿山生产的主要用电设备，因此要求排水设备的电力拖动系统应做到运转安全、工作可靠、技术合理、运行经济。排水设备的拖动电动机属长时恒载工作方式，对调速无特殊要求，也不作频繁启动，而且启动后负载比较稳定，因而排水设备多采用鼠笼型电动机拖动。当电动机容量较小时，可采用直接启动控制；当电动机容量较大时，通常采用电抗器或自耦变压器降压启动方式或采用软启动方式控制。若电网容量较小，不能采用笼型电动机时，也可采用绕线式电动机拖动。第一节矿井排水设备概述三、主排水设

3、备供电要求主排水设备的供配电设备应同工作、备用和检修水泵相适应，并能同时开动工作和备用水泵。主排水泵房的供电线路不得少于两趟。当一路停止供电时，另一路应能担负起全部负荷的供电。第二节排水设备电动机的选择一、电动机型式的确定根据离心式水泵的机械特性，鼠笼型异步电动机完全能够满足要求，而且效率高、价格便宜，应首先考虑选用。也有采用绕线型异步电动机的，此时应经经济技术对比后确定。Y系列三相异步电动机是供一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型异步电动机，具有效率高、性能好、噪声低、振动小、体积小、重量轻、运行可

4、靠、维修方便等优点。功率等级与安装尺寸关系符合国际通用标准，是国家推广使用的换代产品。第二节排水设备电动机的选择二、电动机的转速一转矩特性异步电动机驱动中、小型离心泵，关阀启动和正常运行均无问题。但当启动大型离心泵或者泵需输送不同密度的液体以及有可能存在短时过载时，则有必要对比泵与电动机的转速一转矩特性并进行分析计算。第二节排水设备电动机的选择三相鼠笼式异步电动机和负载(泵负载)的转速一转矩特性曲线。图中斜线部分即为负载ML1时的加速转矩。它用于克服泵机组的惯性以提高转速。电机与负载转矩的交点若

5、在电动机最大转矩(转矩曲线最高点)点以右部分(如d1、d2)，则机组能稳定运行，否则是不稳定的。第二节排水设备电动机的选择三、电动机的功率排水设备拖动电动机的功率按下式计算式中K—电动机功率备用系数，一般取1.1～1.5；—矿水相对密度，N／m。；、Q—水泵在最高效率点运行时的额定流量，m3／s；H—水泵在最高效率点运行时的额定扬程，m；--水泵的最高效率。第二节排水设备电动机的选择在确定电动机的功率时，还需注意以下几点：①对大型离心泵用的电动机，除功率满足需要外，还必须注意负载及电动机的转矩特

6、性，校验电动机启动时间。②水泵若在串联或并联运行系统中，有时又需单独运行时，因离心泵单独运行时功率比其加入并联运行时的大，而比其加入串联运行时的小，因此要注意电机功率是否都能满足要求。第二节排水设备电动机的选择四、电压等级的选择高压一般为6kV或3kV，低压为660V或380V。五、每年排水电耗的计算每年排水电耗可按以下经验公式计算式中W—水泵年耗电能，kw·h；—电动机效率；—电网效率，一般取0.95；Q——水泵在工况点的流量，m3／h；ZN、Zm——分别为正常涌水期和最大涌水期的天数，一般Z

7、N取305d，Zm取60d，或按照矿井的具体情况而定；NN、Nm。——分别为正常涌水期和最大涌水期开泵台数；TN、Tm——分别为正常涌水期和最大涌水期每台泵一昼夜工作小时数。第三节排水设备的电气控制设备选择一、排水设备的软启动电控设备随着电力电子器件参数性能的提高，使用电力电子器件构成的软启动电控设备的故障率大大降低，甚至比传统的电控设备故障率还低，基本做到免维护运行。因此，软启动电控设备已经成为大、中型电动机启动的主流设备。在电网容量小、电动机功率较大时或需要软启动的场合，应首选软启动电控设备

8、。第三节排水设备的电气控制设备选择(一)工作原理软启动器控制是将电力电子技术与自动控制技术相结合的设备，主电路与控制电路的相互关系如图4—3所示，主电路用三组反向并联可控硅串接于供电电源与被控电动机之间。设备启动时，由电子控制电路控制可控硅的导通角，使加在电动机端的电压由低到高逐渐升高，电动机转速随之逐渐升高，直至达到额定转速，实现电动机的软启动。设备停机时，则控制可控硅的关断速度，使电动机的端电压由全电压逐渐下降至零，实现软停车。第三节排水设备的电气控制设备选择(二)软启动的优点异步电动机在直