变频器在煤矿皮带机的应用研究.pdf

变频器在煤矿皮带机的应用研究.pdf

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1、煤矿现代化2010年第6期总第99期变叛器在壤矿皮潆机曲皮用硒1宄孙高峰(潞安矿业集团余吾煤业皮带队。山西长治046013)摘要变频器在煤矿皮带机中得到了广泛的应用,本文针对煤矿皮带机对变频器的特殊要求,探讨了煤矿皮带机选用变频器的原则,叙述了变频器的使用中遇到的问题和防范措施,最后对煤矿皮带机采用变频器后所产生的效益进行了分析。关键词煤矿;皮带机;变频器中图分类号:TM921.51文献标志码:B文章编号:1009—0797(2010)06—0102—02我国是世界上第一大产煤国,随着煤矿设备大型化和自基本上完全依赖进口,变频调速方式还普通采用

2、v/f控制方动化水平不断较高,电费所占比例也不断增加,要降低成本,式。反观国外,各大品牌的变频器生产商,都具有相当大的产应利用变频器节约能量。业化规模,变频器的功率等级目前已经超过lO000kW,其控制变频器是把工频电源变换成各种频率的交流电源的设系统也已实现全数字化,基本上全部采用矢量控制,在各个行备,目前,变频器在煤矿皮带机上得到了广泛的应用,它的主业中,变频器都被广泛的应用,而且新技术和新工艺还在层出要作用如下:不穷。(1)软起动和软停车。利用变频器对皮带机驱动,可以通目前,高压变频器在朝着大功率、小型化、轻型化方向发过电机的慢速启动,带

3、动皮带机缓慢启动,将皮带内部存储的展,更高功率的新型电力半导体器件逐步应用在高压变频器能量慢慢释放,使皮带机启动过程中形成的张力很小,对皮带中,无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技机几乎不造成危害;停车时的减速度任意可调,这样可将皮带术的应用将趋于成熟,64位的MCU、DSP等器件已经可以完机停车时产生的冲击减少至最小。全实现变频器的高精度、多功能控制,参数自设定技术、过程(2)降低带强。采用变频器驱动后,由于变频器的启动时自优化技术、故障自诊断技术在国内外得到了广泛的研究。间可调,皮带机的启动时间延长,大大降低了对皮带带强的要2

4、煤矿皮带机对变频器的特殊要求求。(3)功率平衡。煤矿皮带机系统多为双滚筒驱动或多滚筒由于煤矿皮带机对变频器有特殊的要求,普通变频器不驱动,一般是采用一拖一控制,当采用多电机驱动时,采用主可能直接用到皮带机上。煤矿皮带机对变频器要求有以下主从控制,实现功率平衡,保证电机同步性能。要特点:(4)降低设备的维护量。变频器是一种电子器件的集成,(1)技术指标高。启动转矩2倍以上,150%额定电流以下它将机械设备的寿命转化为电子的寿命,降低了设备的维护连续运行;运行速度曲线成S形,加减速平滑;实现四象限运量。在实际应用过程中,由于降低了起动冲击,皮带机机

5、械系行,解决能量回馈;完善的数字控制功能。统的设备损耗也随之降低,减少了皮带机机械部分的检修量,(2)散热性能好。一般的变频器采用风冷和水冷系统散热尤其托辊及滚筒的寿命成几倍的延长。和降温,由于煤矿防爆的要求,皮带机变频器的所有部件全部(5)节能。通常情况下,煤矿用电机设计裕量大,大部分时在防爆腔内,风冷一般无法实现,由于水冷需要一套水循环和间不能满载运行,当轻载或者空载时,常常造成不必要的电能散热系统,维护极不方便,散热问题很突出。损失。采用变频器驱动后,变频器可以根据负载轻重自动调节(3)电磁兼容突出。变频器工作在煤矿井下恶劣的环境皮带速度

6、。而且采用变频器驱动后,电机与减速器之间是直接中,容易受到外界的干扰,其输入输出的电压电流含有一定的硬联系,减少了液力耦合器环节,传递效率得到了很大的提高次谐波,电磁兼容做的好坏直接影响变频器和周围电器设高。此外,由于煤矿通常离变电站距离较远,不同时段电压波备的可靠运行。动较大,利用变频器的自动稳压功能,可以达到节能的效果。3煤矿皮带机对变频器选型原则由于煤矿的特殊条件,有必要针对变频器在煤矿皮带机的应用展开研究。在选型前,首先要根据皮带机对转速和转矩的要求,确定皮带机最大输入功率l变频器的发展状况P=n.T/9950(kW)采用变频器进行变频

7、调速是当今节约电能,改善生产工式中P一皮带机要求的输入功率(kw);艺流程,提高产品质量,以及改善运行环境的一种主要手段。n一机械转速(转/分);近年来,一些新型器件如IGBT、IGCT、SGCT不断出现,由它们T一机械的最大转矩(Name)。构成的变频器,性能优异,可以实现PWM逆变,甚至是PWM选择皮带机的最大输入功率后,然后选择电机的极数和整流,具有谐波小和功率因数高的优点。额定功率。电机的极数决定了同步转速,要求电机的同步转速目前,国内厂商在高压变频器方面具有研发能力的企业尽可能地覆盖整个调速范围。转矩取设备在起动、连续运行、特别少,变

8、频器的功率等级较低,目前不超过3500KW,与高压过载或最高速等状态下的最大转矩。最后,根据变频器输出功变频器相配套的产业还很不发达,变频器中使用的关

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