大运量长距离高电压集多点驱动变频技术在同忻矿主斜井皮带的应用

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1、大运量长距离高电压多点驱动变频技术在同忻矿主斜井皮带的应用一、立项原因：为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。同煤集团同忻矿在矿井主斜井皮带设计率先引进长运距、大运量、大功率、多点驱动带式输送机，并配备高压变频的软启动装置，通过半年多的应用取得了显著的成绩，对国内同行具有相当的参考价值。二、产品概述同忻矿主斜井带式输送机主要担负着由井底煤仓向地面上输送原煤的重任，输送倾角为上运5.13°～3.08°～

2、4.4°。该输送机的主要参数为：带宽B=1800mm，运量Q=4800t/h，带速V=5m/s，阻燃钢丝绳芯输送带ST4500（带强4500N/mm），长度L=4601m，装机功率N=3×1800kW+3×1800kW/6kV。驱动装置位于输送机头部和中部，头部采用功率配比为2:1的双滚筒三电机驱动，中间驱动单元采用功率配比为1:1：1的三滚筒三电机驱动，中间驱动的使用，可以降低承载胶带的最大张力，从而使选用胶带强度等级可以降低，使胶带成本下降。本机采用螺栓联接的落地钢架作机身，装拆、维修方便，运行平稳；为防止

3、输送带与滚筒之间打滑，采用带有人字形槽的包胶滚筒，以增大摩擦系数；本机采用由三节普通托辊组成的30°槽形上托辊组，下托辊组采用V型托辊组。电气控制系统采用中压变频调速驱动系统，其采用的是西门子罗宾康完美无谐波系列高压变频装置。西门子罗宾康完美无谐波系列高压变频器采用先进的矢量控制技术构成高性能交流调速装置，经实践证明可长期可靠地应用于长距离带式输送机等恒转矩负载，具有起动转矩大，过载能力强等特点。可在轻载、重载等各种工况下可靠、有效地控制带式输送机柔性负载的软启动/软停车整个动态过程，并在全过程中实现各胶带机的

4、驱动电机之间的功率平衡和速度同步，并提供可调验带速度，由此降低快速起动/快速停车过程对机械和电气系统的冲击，避免洒料与叠带，有效抑制胶带输送机动态张力波可能对胶带和机械设备造成的危害，延长输送机使用寿命，增加输送系统的安全性和可靠性。变频调速装置采用一体化设计，集成隔离变压器和变频器两部分，隔离变压器采用可靠性极高、绝缘等级为H级、免维护设计的干式变压器，变频器选用罗宾康完美无谐波高压变频器。电机选用国产防爆电机。结构：本输送机为固定式结构，采用头部卸料、尾部受料、头部2:1双滚筒三电机驱动；中间1：1：1三滚

5、筒三电机的驱动形式，主要由驱动装置、卸载装置、传动装置、中间卸载装置、中间驱动装置、制动装置、逆止装置、夹带装置、硫化平台、机身、受料段及自动拉紧装置等几大部分组成。本机安装在主斜井井筒内，其中驱动装置、卸载装置、传动装置、制动装置、逆止装置、夹带装置、硫化平台、等设备布置在地面井口房内，中间卸载装置、中间驱动单元设备布置在中间峒室。应用特点 ：第一、变频器在带式输送机的应用。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大量的能量，在皮带机起动过程中，如果不加设软起动装置，皮带内贮藏的能量将很快释放出

6、去，在皮带上形成张力波并迅速沿着皮带传输出去。过大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。第二，一般的皮带机都是长距离大运量，通常都是多电机驱动，采用液力偶合器驱动，很难解决多电机驱动时的功率平衡，但使用变频技术解决多电机驱动时的功率平衡。同时将给煤矿带来极大的社会和经济效益。   第三，真正实现了带式输送机系统的软起动。运用变频器对带式输送机进行驱动，运用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

7、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，几乎对皮带不造成损害。   第四，实现皮带机多电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带机进行驱动时，一般采用一拖一控制，当多电机驱动时，采用主从控制，实现功率平衡。第五，降低皮带带强。采用变频器驱动之后，由于变频器的起动时间可在1S～3600S可调，通常皮带机起动时间在60S～200S内根据现场设定，皮带机的起动时间延长，大大降低对皮带带强的要求，降低设备初期投资。   第六，降低设备的维护量。变频器是一种电子器件的集成，它将机械的寿命转化为电子的寿命，寿

8、命很长，大大降低设备维护量。同时，利用变频器的软起动功能实现带式输送机的软起动，起动过程中对机械基本无冲击，也大大减少了皮带机系统机械部份的检修量。   第七，节能。在皮带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统功率因数和系统效率两个方面：    1、提高系统功率因数通常情况下，煤矿用电机在设计过程中放的裕量比较大，工作时绝大部分不能满载运行，电机工作于满电压、满速度而负载经常很小，