变频技术在煤矿下运带式输送机上的应用.pdf

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1、第４期（总第２０３期）机械工程与自动化Ｎｏ．４２０１７年８月ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＡｕｇ．文章编号：１６７２６４１３（２０１７）０４０２０８０３变频技术在煤矿下运带式输送机上的应用李利锋１，２，王义亮１，杨健１，刘混举１（１．太原理工大学机械工程学院，山西太原０３００２４；２．神华神东煤炭集团有限责任公司，陕西榆林７１９３００）摘要：介绍了矿用隔爆兼本质安全型交流变频器（以下简称“变频器”）在神东煤炭集团黄玉川煤矿带式输送机上的应用，着重对四象限矿用变频器的能量回馈

2、原理、多机动态功率平衡原理以及带式输送机的应用情况进行了分析。通过应用，发现矿用隔爆兼本质安全型交流变频器以其独特的软启动技术、能量回馈功能和多机动态功率平衡性能，在提高输送机使用性能、保证机器可靠性、减少系统维护工作和节能方面拥有独特优势。关键词：四象限变频器；下运带式输送机；能量回馈；应用中图分类号：ＴＭ３４４．６∶ＴＨ２２２文献标识码：Ａ０引言能量通过逆变器输出到电机，从而将电能转化为动能。随着采煤设备和采煤工艺的改进，原煤产量不断当负载转速大于变频器输出转速，或整条带式输送机提高，带式输送机系统在煤矿生产

3、中起着越来越重要由额定转速需要停止制动时，变频器需要向电机输出的作用。带式输送机驱动控制系统是否优越可靠，从一个相反的制动力，此时电机变成发电机，发出的电能某种意义上说，决定了一个煤矿的生产能力大小和自到达变频器的直流母线，而整流侧ＩＧＢＴ将多余的能动化程度的高低。矿用带式输送机一般都采用工频拖量反向调制向电网，即实现了带式输送机动能转化为动、液力耦合器传动，存在传动效率低、启动电流大、机电能的目的。械冲击大、无法实现功率平衡等问题，造成了系统运行不经济、胶带和液力耦合器磨损严重、维修及维护成本高等问题［１］。对

4、带式输送机进行变频改造，不但有利于降低煤矿生产成本，提高煤矿经济效益，还符合国家建设节约型社会的主题［２］。本文主要介绍了神东煤炭集团黄玉川煤矿主运带式输送机的变频改造。１矿用变频器工作原理表１为青图岛１天信四象电限气变有频限器公拓扑司结Ｂ构ＰＪ１５００／１１４０Ｋ１．１普四通象的限变变频频器器大能都量采回用馈二原极理管整流桥将交流电转型变频器在神东煤炭集团保德煤矿使用３个月的统计化成直流电，然后采用ＩＧＢＴ逆变技术将直流电转化生情的况经，由济此效我益们。可以看出四象限变频器能量回馈所产成电压、频率皆可调整的交

5、流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变１．２多多机机动动态态功功率率平平衡衡是原指理多台变频器共同驱动一条频现器能量。的由双于向两流象动限，变因频此器没采有用办二法极将管电整机流回桥馈，系无统法的实胶带的情况下，每台变频器输出功率能够达到平衡。能量送回电网。在一些电动机要回馈能量的应用中，（通任过一控台制都台可设设置为位主于机带），式其输他送所机有机从头机的跟１随号主机机为，主实机现比频如器下上运增带加式电输阻送制机动、单提元升，机将等电系动统机，回只馈能的在能两量象消限耗变动态功率

6、平衡。变频器采用直接转矩控制，从机按照掉。ＩＧＢＴ功率模块由于内部封装续流二极管，因此转矩跟随主机，实现功率平衡，满足不平衡度小于可以实现能量的双向流动，将电动机回馈产生的能量３率％在。主主机机运根行据频是率否的验一带个确上定下运范行围频以率内，从，当机超的过运设行定频反送到电网，达到彻底的节能效果［３］。图１为四象限范围时，故障停车。带式输送机在启动、停止及恒速运变频带器式的输拓送扑机结正构。常运转情况下，变频器从电网吸收行过程中，所有从机以主机为参照，自动调整自身的输收稿日期：２０１６１１１０；修订日期：

7、２０１７０５０９作者简介：李利锋（１９８２），男，山西五寨人，高级工程师，在读工程硕士，主要从事煤矿运输机械设计工作。２０１７年第４期李利锋，等：变频技术在煤矿下运带式输送机上的应用·２０９·出，使整条胶带运行平稳良好。此种应用的最大优点能量的利用率高，驱动效果好；②传递能量的环节均为在于多台设备驱动同一条带式输送机，当某台设备出刚性，设备的故障率也大大减少，可靠性更高；③保养现故障时，将其在软件上重新设置，屏蔽此台设备，即维修方便、工作量小；④工作效率近９６％，相比其他软可重新运行，不影响煤矿生产。图２为

8、带式输送机主启动方式具有明显优势。从应用系统框图（图中为６台变频器共同驱动一条带变频驱动技术的应用是煤矿带式输送机软启动技式输送机）。术的一大突破。相比于传统的调速型液力耦合器，变表１四象限变频器在保德煤矿电能产出统计表频驱动技术无论是在驱动效率、功率平衡还是在可靠工作面及工况８２１０４工作面、下运带式输送机性上都体现出绝佳的优势。调速型液力耦合器虽然也变频器型号ＢＰＪ１