对煤矿皮带机变频器节能的探讨
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
辩 技 专诡
对煤矿皮带机变频器节能的探讨
曾维昌 福建省龙岩红炭山机械有限公司
Ｉ 摘要】变频器 是 应用变频技术与微 电 子技术 ， 通 过改 变电机工作 电 停 车再重 新起 动， 必须考虑 “ 重载 起动 ” 能力。 由于变频 器采用无 速度 源频率方式来控 制交流 电动机 的电力控 制设备。皮带运输 机的 高效性 、 可 传感 器矢 量控制方式 ， 低 频运转最大可输出１ ． ５ 倍 额定转矩 ， 因此最适于 靠性 、 安 全性的特性是 目前我 国煤 炭生产采用的主要运 输设备之一。 随着 “ 重载起动” 。 煤 矿设备大型化 和 自 动化 水平不断提 高， 电费占比不 断增加。 节能降耗 、 降 ２ ． ４ ． ４ 功 率平衡 。 煤矿井下大 型皮 带机运 输系统 多为双滚筒 驱动或 本提 效， 是 国策。 广泛推广应 用变频节能新技 术， 具有重要意义。 作者结合 多滚筒驱动， 变频 器可以 通过单 独的控 制系统控制各 电机的 电流 值， 通 一 般是 采用一 自身的工作 经验 ， 在 本文中对变频 器在煤矿皮带机 拖动技 术应用现状 ， 与 过 调整 各电机 的速度 来使 各电机 电流 值逐 步趋于 平衡 。
运 输系统 的维 护量 ， 且节 能明显。 推 广应 用对落 实国家节能节排 的政策 具 有重要意义 。
次成本过 高， 不符 合节能节排 政策 ， 必将被其 他的电磁控制 功率型的高 效 节能调 速装 置所 代替。 ＞ ＞上接 ３ ８ ０ 页） ２ ． ３ 采 用防爆 软 起动 ， 皮带机 空载 时起 动平 稳 ， 术比 较 硬 联接 ， 减 少了液力耦合 器环节， 传递效率 得到 了 很大 的提高 。 此外 ， 由 ２ ． １ 直接 起动 ： 转矩 大 ， 但力的传导 不均 ， 尾部反应慢 ， 在皮 带底部 于煤矿通 常离 变电站距离较 远 ， 不同时段电压波 动较大 ， 利用变频 器的 动稳 压功能 ， 更能 体现节能的效果 。 有 堆积现 象 ， 启停性能 差 ， 对皮带和 机械造 成很大 冲击。 大 型皮带机 基 自 ３ 结束 语 ２ ． ２ 调 速型液 力偶 合器起 动 ： 皮带机慢 慢起 动 ， 对皮带机 的启停不 通 过 对变频器发展现 状及煤 矿皮带机对 变频器的 要求和选 型的探 会 造成大 的冲击， 早 期广泛应 用于煤 矿大型皮 带机电力拖动 中， 但随 着 讨 ， 采用变 频器将大大 提高皮 带机的可靠性 ， 降低机 械系统 损耗 ， 减少
其它拖 动装 置进行 对比分析， Ｗ － ￣要 对变频 器节能进行 了 探讨， 以供同行 交
流。
拖一 控制 ， 或 主从控制 ， 实现功率平衡 ， 保证 电机 同步性能 。 ２ ． ４ ． ５ 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 设备的 寿命转化 为电子的寿命 ， 降低了设备的维 护量 。 由于降低 了起 动 冲击 ， 机 械系统 的设 备损耗 也随 之 降低 ， 大 大减 少机械 部 分的 检修 量， 尤其托辊 及滚筒的寿 命成 几倍的延长。 １ 概 述 ２ ． ４ ． ６ 验带功 能 。 煤 矿的生 产运输 系统 多以皮带机 为主， 运 输 系统 皮带机 是现代化 煤矿 高 产高效 的 主要运输 设 备， 由于 煤矿 井下使 用 的特 殊 性 ， 目前 对 拖动 技 术 的要求 越 来越 高 ： 控 制 简单 ， 启 动特 性 检 修维 护 的主要工作 是皮带 机的 检修维 护， 低 速验带 功能 是皮带 机检 好， 调速性 能好 ， 启动转 距大 ； 节能； 工作平稳可 靠， 维 护量 小 ； 价格 适 修 的主要 要求 ， 变频调速 系统 为无极调 速的交流传 动系统 ， 在 空载验带 中。 要同时 满 足这些 条件 ， 原有各种拖 动技 术都 很难 做 到， 目前只有 变 状 态下， 可实现电机 工作在 ５ ％一 ｌ Ｏ Ｏ ％ 额 定带速 范围内的任意 带速。 ２． ４ ． ７ 节能 。 通常情况下， 煤 矿用 电机设计容量大 ， 大部分 时 间不能 频 技术 的应 用和不断 完善、 创新才 能实现 。 现有无 速度传感器矢量 控制
【 关键词 ｌ煤 矿；皮带机 ； 变频器
方 向。
（ ｓ Ｖ ｃ ） 的 防爆变 频器能够 满足用户要求 ， 将是 井下皮带机拖 动的发展 满 载运 行， 当轻载 或者 空载时 ， 常 常造 成不 必要的 电能损失 。 采 用变频 器后 ， 可以根 据 负载轻 重 自 动调 节皮带速 度 电机 与减速 器之 间是 直接
本 不能使用。
技 术的进 步， 液 力耦合 器逐 渐显现了以下的局 限性 ， 存 在不 少问题 。 ２ ． ２ ． １ 在 起动过程 中会出现打滑 现象 ， 造成安全 隐患。 ２ ． ２ ． ２ 负载 与电机 的 距离 较 远 ， 效率 很 差 。 需 提 供 较 大的 安装 空 间， 基础复杂 。 ２ ． ２ ． ３ 由于液 力耦 合 器的两端 出轴为两 个半轴 ， 颈 向跳动 大 ， 在短 时间内就会造成设备漏 油， 故障 率较高。 ２ ． ２ ． ４ 液力耦 合器的原理 决定了液 力耦 合器有 ８ 一 ｌ Ｏ ％的速 度损失 。 同时功率损失 变为热量 ， 使液 压油温过 高。 需要大量 的水冷却 。 ２ ． ２ ． ５ 在实 际运行 中油温高于９ ５ ｏ ｃ 以上， 使冷 却器的水 易结垢 堵塞 （ 煤矿供水大部 分是硬 水） ， 造成故障 。 ２ ． ２． ６由于 液 力耦 合器是 用液 压 油传 递功 率 ，因此速 度控 制 不稳 定、 功率 因数低 、 调速精度 差。 ２ ． ２ ． ７ 当液 力耦合 器故障 时， 设备只能停止运行。 严重影 响生产， 这 是 最大 的浪费。 ２ ． ２ ． ８ 液 力耦合 器整机 效率低 ， 调 速本 身的 损耗 大、 维护 量大 、 二
对煤矿皮带机变频器节能的探讨
曾维昌 福建省龙岩红炭山机械有限公司
Ｉ 摘要】变频器 是 应用变频技术与微 电 子技术 ， 通 过改 变电机工作 电 停 车再重 新起 动， 必须考虑 “ 重载 起动 ” 能力。 由于变频 器采用无 速度 源频率方式来控 制交流 电动机 的电力控 制设备。皮带运输 机的 高效性 、 可 传感 器矢 量控制方式 ， 低 频运转最大可输出１ ． ５ 倍 额定转矩 ， 因此最适于 靠性 、 安 全性的特性是 目前我 国煤 炭生产采用的主要运 输设备之一。 随着 “ 重载起动” 。 煤 矿设备大型化 和 自 动化 水平不断提 高， 电费占比不 断增加。 节能降耗 、 降 ２ ． ４ ． ４ 功 率平衡 。 煤矿井下大 型皮 带机运 输系统 多为双滚筒 驱动或 本提 效， 是 国策。 广泛推广应 用变频节能新技 术， 具有重要意义。 作者结合 多滚筒驱动， 变频 器可以 通过单 独的控 制系统控制各 电机的 电流 值， 通 一 般是 采用一 自身的工作 经验 ， 在 本文中对变频 器在煤矿皮带机 拖动技 术应用现状 ， 与 过 调整 各电机 的速度 来使 各电机 电流 值逐 步趋于 平衡 。
运 输系统 的维 护量 ， 且节 能明显。 推 广应 用对落 实国家节能节排 的政策 具 有重要意义 。
次成本过 高， 不符 合节能节排 政策 ， 必将被其 他的电磁控制 功率型的高 效 节能调 速装 置所 代替。 ＞ ＞上接 ３ ８ ０ 页） ２ ． ３ 采 用防爆 软 起动 ， 皮带机 空载 时起 动平 稳 ， 术比 较 硬 联接 ， 减 少了液力耦合 器环节， 传递效率 得到 了 很大 的提高 。 此外 ， 由 ２ ． １ 直接 起动 ： 转矩 大 ， 但力的传导 不均 ， 尾部反应慢 ， 在皮 带底部 于煤矿通 常离 变电站距离较 远 ， 不同时段电压波 动较大 ， 利用变频 器的 动稳 压功能 ， 更能 体现节能的效果 。 有 堆积现 象 ， 启停性能 差 ， 对皮带和 机械造 成很大 冲击。 大 型皮带机 基 自 ３ 结束 语 ２ ． ２ 调 速型液 力偶 合器起 动 ： 皮带机慢 慢起 动 ， 对皮带机 的启停不 通 过 对变频器发展现 状及煤 矿皮带机对 变频器的 要求和选 型的探 会 造成大 的冲击， 早 期广泛应 用于煤 矿大型皮 带机电力拖动 中， 但随 着 讨 ， 采用变 频器将大大 提高皮 带机的可靠性 ， 降低机 械系统 损耗 ， 减少
其它拖 动装 置进行 对比分析， Ｗ － ￣要 对变频 器节能进行 了 探讨， 以供同行 交
流。
拖一 控制 ， 或 主从控制 ， 实现功率平衡 ， 保证 电机 同步性能 。 ２ ． ４ ． ５ 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 设备的 寿命转化 为电子的寿命 ， 降低了设备的维 护量 。 由于降低 了起 动 冲击 ， 机 械系统 的设 备损耗 也随 之 降低 ， 大 大减 少机械 部 分的 检修 量， 尤其托辊 及滚筒的寿 命成 几倍的延长。 １ 概 述 ２ ． ４ ． ６ 验带功 能 。 煤 矿的生 产运输 系统 多以皮带机 为主， 运 输 系统 皮带机 是现代化 煤矿 高 产高效 的 主要运输 设 备， 由于 煤矿 井下使 用 的特 殊 性 ， 目前 对 拖动 技 术 的要求 越 来越 高 ： 控 制 简单 ， 启 动特 性 检 修维 护 的主要工作 是皮带 机的 检修维 护， 低 速验带 功能 是皮带 机检 好， 调速性 能好 ， 启动转 距大 ； 节能； 工作平稳可 靠， 维 护量 小 ； 价格 适 修 的主要 要求 ， 变频调速 系统 为无极调 速的交流传 动系统 ， 在 空载验带 中。 要同时 满 足这些 条件 ， 原有各种拖 动技 术都 很难 做 到， 目前只有 变 状 态下， 可实现电机 工作在 ５ ％一 ｌ Ｏ Ｏ ％ 额 定带速 范围内的任意 带速。 ２． ４ ． ７ 节能 。 通常情况下， 煤 矿用 电机设计容量大 ， 大部分 时 间不能 频 技术 的应 用和不断 完善、 创新才 能实现 。 现有无 速度传感器矢量 控制
【 关键词 ｌ煤 矿；皮带机 ； 变频器
方 向。
（ ｓ Ｖ ｃ ） 的 防爆变 频器能够 满足用户要求 ， 将是 井下皮带机拖 动的发展 满 载运 行， 当轻载 或者 空载时 ， 常 常造 成不 必要的 电能损失 。 采 用变频 器后 ， 可以根 据 负载轻 重 自 动调 节皮带速 度 电机 与减速 器之 间是 直接
本 不能使用。
技 术的进 步， 液 力耦合 器逐 渐显现了以下的局 限性 ， 存 在不 少问题 。 ２ ． ２ ． １ 在 起动过程 中会出现打滑 现象 ， 造成安全 隐患。 ２ ． ２ ． ２ 负载 与电机 的 距离 较 远 ， 效率 很 差 。 需 提 供 较 大的 安装 空 间， 基础复杂 。 ２ ． ２ ． ３ 由于液 力耦 合 器的两端 出轴为两 个半轴 ， 颈 向跳动 大 ， 在短 时间内就会造成设备漏 油， 故障 率较高。 ２ ． ２ ． ４ 液力耦 合器的原理 决定了液 力耦 合器有 ８ 一 ｌ Ｏ ％的速 度损失 。 同时功率损失 变为热量 ， 使液 压油温过 高。 需要大量 的水冷却 。 ２ ． ２ ． ５ 在实 际运行 中油温高于９ ５ ｏ ｃ 以上， 使冷 却器的水 易结垢 堵塞 （ 煤矿供水大部 分是硬 水） ， 造成故障 。 ２ ． ２． ６由于 液 力耦 合器是 用液 压 油传 递功 率 ，因此速 度控 制 不稳 定、 功率 因数低 、 调速精度 差。 ２ ． ２ ． ７ 当液 力耦合 器故障 时， 设备只能停止运行。 严重影 响生产， 这 是 最大 的浪费。 ２ ． ２ ． ８ 液 力耦合 器整机 效率低 ， 调 速本 身的 损耗 大、 维护 量大 、 二