浅议变频和脉冲调速技木在煤矿应用

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1、浅议变频和脉冲调速技木在煤矿应用　　【摘要】随着交流变频调速技术的日益成熟并应用于生产中，交流电机和直流电机相比具有功率大、效率高、无电刷和换向器，维护成本小的优点，因此，在煤矿生产运输上广泛使用已经成为发展的趋势。本文结合煤矿运输主要设备情况，分析了变频及脉冲调速技木在煤矿的应用及节能效果。【关键词】煤矿机电运输变频及脉冲技术应用一、前言5采用串激式调速方式，启动冲击大及机械传动，不能实现软启动。司机控制器采用带负荷切换，触头承受冲击电流较大，易短路烧坏触头，增加材料消耗；调速越挡不平稳，司机操作困难，操作检修

2、又不便，电路保护系统不完善，安全性能差。煤炭企业在开采生产过程中是耗电大户，其电耗成本占生产成本的比例很大。特别是煤矿运输设备，使用量大，控制方式又复杂。主运斜巷使用的是提升绞车，主运大巷使用的是电机车，都是串电阻调速方式，属于不经济的调节方式，浪费电能量大。因此，煤矿运输设备的节电潜力是巨大的。节能降耗已成为煤矿降低生产成本、提高产品质量，实现科学发展的必由之路。利用变频及IGBT脉冲调速技术，对煤矿现有运输设备进行技术改造，提高效率、节省电费具有重要的意义。二、变频调速技术的应用（一）皮带机工作原理及变频电机

3、控制。煤矿的井下巷道、矿井地面运输系统，都广泛应用带式输送机。皮带机设备特点：皮带机输送平稳，物料与输送带没有相对运动，能够避免对输送物的损坏。噪音较小，适合于工作环境要求比较安静的场合。结构简单，便于维护。能耗较小，使用成本低。带式输送机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、电控、保护、改向、装载、卸载、清扫等装置组成。其主要部分有：输送带、托辊、滚筒、主电机、减速器、逆止器、抱闸系统、张紧装置、导向轮、电控台、皮带保护。（二）皮带输送机的主要参数：一般根据物料搬运系统的要求、物料装卸地点的各种条件、有关的生

4、产工艺过程和物料的特性等来确定各主要参数。5大部分煤矿主井皮带机使用两台高压电机拖动皮带运行，两台电机型号与参数一致，协调运行以保证正常生产，同时两台电机也可以单独运行。在设备出现一台故障的时候或者生产任务少的时候，单台运行也可以保证生产的继续。煤矿主井皮带机控制系统包括：显示系统、人机操作系统、安全保护系统、信号处理系统。显示系统可以保障现场技术人员清楚地了解皮带系统各个机构的运行情况及监视运行设备和保护设备的实时数据；人机操作系统，可以方便技术人员安全、正确的操作皮带系统的各个执行机构，以完成安全输送煤炭的任

5、务；安全保护系统可以监测皮带系统各个部分的运行状态，检测各种保护数据，完成皮带系统的保护工作，保证皮带及人员的安全、稳定、正确运行，主要包括温度保护、烟雾保护、（超温）自动洒水装置（保护）、防滑保护、堆煤保护、防跑偏装置（保护）等；信号处理系统可以保证显示系统、人机操作系统、安全保护系统协调工作，完成系统之间的通讯、连接工作，控制系统通过信号采集装置或者通讯装置，将现场采集的各种信号（数字量信号和模拟量信号），输入到控制系统的PLC和安全保护装置，进行综合采集和计算。控制系统可以监视和控制与皮带系统相关的所有机械

6、及电气机构（包括高压变频器），实现皮带运输系统的自动化控制。现场工作人员通过操作台工作指示灯和屏幕显示，可以很好的监控皮带运输系统的各个机构，在短时间内精确了解设备的工作情况；可以方便的进行皮带运输系统的启动、停止、操控等操作。电机作为皮带系统的动力来源，是皮带运输过程中的关键设备，电机需要有良好的运动性能，包括：良好的启动停止；平5稳的运行；持久的工作寿命；简单方便的日常维护等。传统电动机的调速一般有两种方式，变极调速和转子串电阻调速。变极调速是有级调速，调速范围窄，启动力距小，启动电流大。转子串电阻调速性能虽

7、有所改变，但电阻要消耗大量电能，效率低，能耗高。新兴的变频调速系统除了拥有高的调速性能之外，还具有高的效率和节能效果。转子串电阻调速特点：有较高的起动转矩、低速时的特性非常软。换挡时对机械的冲击大、无法精确定位。无法提供反力矩、效率低、能耗大。变频调速方式：控制变频器输出频率调速特点：有高的起动转矩、输出特性好。无级调速、能精确定位。能提供反力矩、效率高，能耗低。三、变频调速技术的优点（一）宽电网电压：±20%电N电压，可从容应付不同的电网状况。（二）软启动功能，减少了设备起动时大电流对电网的浪涌冲击和机械冲击。

8、利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，加、减速过程平滑，保护了电机，降低电机维护费用。（三）降低电机噪音及机械震动。低速时，电机的转矩加大，运转更稳定、不共振、温升低，可延长设备使用寿命。（四）效率高，无附加转差损耗，调速范围大、精度高、无级调速。（五）故障率低。低故障率可节省设备检修、维护费用。四、改造