浅谈变频调速技术在煤矿行业的运用

《浅谈变频调速技术在煤矿行业的运用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈变频调速技术在煤矿行业的运用摘要：随着煤矿向人型化方向发展，设备也向人型化、人功率化方向发展，因而对电能提出了新的更高的要求，由于设备人型化，自动化水平较高，吨煤人工费用所占比例不大,而电费所占比例增加，要降低成本，增强竞争力，应重视利用变频调速技术节约能量，例如在带式输送机、提升绞车、风机、水泵、机等设备上实现调速。关键字：变频调速；变频器；煤矿；节能一、变频调速的基本原理变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f(l-s)/p,筑屮n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数)；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速

2、的H的。三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(l・s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数P及转差率s均可太到改变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。在牛产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子申电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速冇能无换向电动机调速等。从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指吋转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能

3、将转差损耗冋收的调速方法(如帝级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子帝电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般來说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能暈损耗是很小的。二、变频调速的特点变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流一直流一交流变频器和交流一交流变频器两大类，忖前大都使用交一直一交变频器。与其它调速方法的比较奥特点：(1)调速时平滑性好，效率高，调速过程中没有附加损耗。低速

4、时，特性静关率较高，相对稳定性好。(1)调速范围较大,精度高,特性硬。(2)起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。(3)变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。(4)易于实现过程自动化。(5)在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。三、变频调速在煤矿行业的运用n询在煤矿行业电力电子技术己在很多矿务局得到推广，下而分别谈变频器在煤矿带式输送机、矿井提升绞车的应用。1、变频调速技术在带式输送机的应用变频调速技术在国内煤矿的应用主要集中在带式输送机上。众所周知，皮带是一个弹性体，在静止或运行时皮带内贮藏了人量的能量，在皮带机起动过程屮，如果不加设软起动装置，皮带内贮藏的能

5、量将很快释放出去，在皮带上形成张力波并迅速沿着皮带传输出去。过人的张力波极易引起皮带被撕断。因此，《煤矿安全规程》规定，带式输送机必须加设软起动装置。目前煤矿釆用的软起动装置绝大部分是液力偶合器。液力偶合器虽然能部分解决皮带机的软起动问题，但与变频器驱动相比，仍具有明显的劣势：第一，采用液力偶合器时，电机必须先空载起动。工频起动时，最初的电流很大，为电机额定电流的4-7倍。大的起动瞬间电流会在起动过程中产牛冲击，引起电机内部机械应力和热应力发生变化，对机械部分造成严重磨损甚至损坏。同时还将引起电网电压下降，影响到电网内其它设备的止常运行，因此，大容量的皮带机还必须附加电机软起动设备

6、。其次,液力偶合器长时工作时，引起液体温度升髙，熔化合金塞，引起漏液，增大维护工作量,污染环境。第二，采川液力偶合器时，皮带机的加载时间较短，容易引起皮带张力变化，因此对皮带带强要求较高。第三，一-般的皮帯机都是长距离大运量，通常都是多电机驱动，采用液力偶介器驱动，很难解决多电机驱动时的功率平衡。随着电力电子技术的发展。变频技术在最近二十年飞速发展，在部分煤矿企业获得了广泛应用。运用变频器对带式输送机的驱动进行改造，将给煤矿行业带來极大的社会和经济效益：第一，真正实现了带式输送机系统的软起动。运川变频器对带式输送机进行驱动，运川变频器的软起动功能，将电机的软起动和皮带机的软起动合二

7、为一，通过电机的慢速起动，带动皮带机缓慢起动，将皮带内部贮存的能量缓慢释放，使皮带机在起动过程中形成的张力波极小，儿乎对皮带不造成损害。第二，实现皮带机多电机驱动时的功率平衡。应川变频器对皮带机进行驱动时，一般采川一拖一控制，当多电机驱动时，采用主从控制，实现功率平衡。如皮带为2X200KW冷60V电机驱动，采有主从控制后，轻载时主从电机电流相差5A左右，满载时相差2A左右。第三，降低皮带带强。采用变频器驳动Z后，由于变频器的起动时间可在1S〜3600SW调，通常皮带