四象限开关磁阻电牵引系统在煤矿大倾角采煤机中的应用.pdf

《四象限开关磁阻电牵引系统在煤矿大倾角采煤机中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第6期煤矿机电·7·四象限开关磁阻电牵引系统在煤矿大倾角采煤机中的应用张庆洋，周海亮(北京中纺锐力机电有限公司，北京101102)摘要：定性分析了大倾角采煤机在行进过程中牵引功率和开关磁阻调速系统(SRD)低电流大转矩的驱动特性，研究了四象限开关磁阻调速系统在大倾角采煤机应用的优势。通过在大倾角煤层的现场工况的应用验证，四象限SRD完全能满足工作面的截割工作要求，有效提升了煤矿设备的使用率和生产效率。关键词：大倾角；采煤机；四象限；开关磁阻调速系统(SRD)中图分类号：TIM21．6+1；TP273文献标识码：B文章编号：1001—

2、0874(2014)06—0007—04ApplicationofFour-QuadrantSRDElectricalHaulageSysteminMineLargeInclinedAngleShearerZhangQingyang，ZhouHailiang(ChinaTexMechanical&ElectricalEngineeringCo．，Ltd．，Beijing101102，China)Abstract：Qualitativeanalyzesthehaulagepowerduringwalkingprocessoflargeincli

3、nedangleshearer，andalsoqualitativeanalyzesthehightorquelowcurrentdrivingcharacteristicsofswitchreluctancedriving(SRD)．Researchestheadvantagesoffour—quadrantSRDappliedinthelargeinclinedangleshearer．Theapplicationatlargeanglecoalseamverifiesthatthefour—quadrantSRDtotallycanme

4、etthecuttingrequirements，effectivelyimprovestheutilityandproductionefficiency．Keywords：largeinclinedangle；shearer；fourquadrant；switchreluctancedriving(SRD)0引言1大倾角采煤机牵引系统功率分析通常煤矿大倾角煤层是指倾角超过35。的煤层，我国大倾角煤层所占比例并不小，尤其是安徽、四川、贵州等省份，大倾角煤层占有较大的比重‘1J。在大倾角煤层的开采过程中，对开采设备的安装、润滑、制动可靠性及牵引

5、系统的功率等级等要求，相比于普通煤层的要求更为严格，故受开采设备及开采技术的限制，大倾角煤层的开采难度较大，开采效果不够理想，造成了大量的能源浪费。本文定性分析了大倾角采煤机在行进过程中牵引功率和开关磁阻调速系统低电流、大转矩的驱动特性，着重研究四象限开关磁阻电牵引系统在煤矿大倾角采煤机中的应用。在大倾角煤层的开采过程中，采煤机牵引系统的功率是开采过程能否正常运行的关键因素之一。在相同的运行速度下，大倾角工作面上需要为采煤机提供更大的功率以满足开采需求。以重力G和倾角0工况为例，分析在电动和制动匀速运行状态下，大倾角煤层和普通煤层的牵引功率的

6、差别。采煤机在大倾角煤层匀速上行过程中，处于电动状态，如图1(a)所示。此时牵引系统的牵引力不仅要克服沿工作面方向向下的摩擦力，还要克服采煤机重力在工作面方向上的分量，如式(1)所示：F。=工+FG(1)．^=p·Nl=卢·GCOS0(2)·8·煤矿机电2014年第6期(a)(b)(c)图1大倾角工况及普通工况下牵引电机受力分析图Fc=Gsin0(3)式中，F。为倾角电动牵引力；六为倾角摩擦力；F。为重力工作面分量；N．为倾角支持力；肛为摩擦因数；G为采煤机重力；p为工作面倾角。综合式(1)～式(3)，可得：F。=／．t。GCOS0+Gsin

7、0采煤机在大倾角煤层匀速下行过程中，处于制动状态，如图1(b)所示。此时牵引系统的牵引力与沿工作面方向向上的摩擦力一起克服采煤机重力在工作面方向上的分量，如式(5)所示：凡+Z=F。(5)式中，R为倾角制动牵引力。综合式(2)～式(5)，可得：F^=Gsin0一肛·GCOS0(6)采煤机在普通煤层匀速行走过程中，只需克服采煤机自身重力产生的摩擦力，故一直处于电动状态，如图1(C)所示。如式(7)所示：F。=厶=肛·G(7)式中，F。为普通电动牵引力以为普通摩擦力。以上计算过程是在采煤机行走状态下进行建模的，但在采煤作业过程中，牵引系统还需额外

8、对煤层提供一定的压力以及克服煤层带来的摩擦力，此压力及摩擦力在相同煤质的大倾角煤层和普通煤层工况下，并没有多少差别，牵引系统输出功率的主要差别是来源于克服重力分量及