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大型皮带输送机
变频器在煤矿皮带输送机上的应用
来源:admin 时间:2020-05-02

  本文先容了UP10变频器正在山西高平市姬家山煤矿斜井皮带输送机电动机变频改制中的操纵、变频改制后运转后果和节能后果,对煤矿皮带输送机电动机举办变频改制可供应肯定阅历。

  高平市姬家山煤矿斜井采用皮带输送机上行运煤,皮带输送机由一台三相异步电动机通过液力耦合器及减速器同皮带输送机滚筒轴贯串,采用手动开合运转体例。皮带输送机起动后电机恒速运转,皮带的速率不行调治。

  因为皮带输送机电机永恒工频运转,不行软起软停、加之皮带输送机采用液力巧合器达成皮带软起动,使得电网电压的振动猛烈,电机内部板滞攻击猛烈、发烧和磨损大,开发的保护和维修劳动量大、能耗高、用度大,别的针对皮带输送机起动时光短、加载力大而惹起的皮带易断裂和老化情形,不得不选用强度很高的皮带,导致本钱加大。

  为普及皮带输送机运转功效、省略开发的保护和维修劳动量,撙节本钱和能源,历程墟市调研及对众个改制计划的初期进入用度、保护用度比拟较,决意采用变频器对皮带输送机电动机举办改制。

  煤矿斜井长360米,擢升笔直高度为135米,斜井的坡度为22°,运输体例为上行运煤。改制前的拖动体例为电动机--液力巧合器 --减速器--皮带输送机滚筒轴--皮带,皮带输送机起动后电机工频恒速运转,手动开合,皮带的速率不行调治。

  皮带输送机是通过电机驱动皮带输送机滚筒轴,靠摩擦牵引皮带运动,而皮带则通过张力变形和摩擦力启发物体正在维持辊轮上运动。因为皮带是弹性储能原料,于是正在皮带输送机勾留和运转时皮带储蓄有豪爽势能,是以皮带输送机起动时该当采用软起动的举措,将皮带内部储存的能量从容开释,使皮带机正在起动经过中酿成的张力波降到最小,简直错误皮带变成损害。

  现场皮带输送机是通过采用液力耦合器来达成皮带输送机的软起动,而且正在皮带输送机起动时调治液力耦合器的板滞功效为零,使电机空载起动。该举措的谬误是固然采用了降压空载起动,但电机的起动电流较量很大,抵达400A以上,这不只惹起电网电压的猛烈振动,还变成电机内部板滞攻击和发烧等景色。

  现场皮带输送机采用的电动机是三相异步电动机。因为该皮带输送机是向上输煤至地面,是以电机的输出转矩通过减速器转换后影响正在皮带机驱动滚筒轴上,并与上层皮带自重沿传输面重力分量影响正在皮带机驱动轮毂上的力矩合成。

  合成的驱动力矩与驱动轮毂受到的皮带摩擦力阻力协力矩相平均。皮带输送机空载运转时,其电机处于正转电动态,劳动正在第一象限;当皮带上煤后,煤的重力沿皮带传输目标的分力也影响正在驱动轮毂上,并使得驱动力矩逐步增大;当驱动力矩领先摩擦阻力力矩后,驱动轮毂的转速将加快转动,通过板滞贯串使得电机转子也加快转动,其速率将领先同步转速;电机处于正转再生态,劳动正在第二象限。电机运转正在第一象限内时为电动态,其定子中的转动磁场、电机的输出电磁转矩与转子的转向同向,电机输出的电磁转矩是转子的驱动力矩,此时电机从电网摄取的电能大局限由电磁转矩影响到转子上以板滞能办法输出。

  当电机运转正在第二象限内时为再生态,因为转子切割磁力线的目标发作了变换,故电机影响到转子上的电磁转矩目标也发作变换,成为转子的制动阻力力矩。此时电机转子被负载的合成力矩拖着以低于同步转速的速率转动。

  凭据现场现实情形,商酌到皮带输送机上行输煤时其驱动电机运转正在二个象限内,于是选用的变频器是二象限型变频器。同时凭据皮带输送机的劳动情形,使选用的变频器也许正在电机带载起动、空载起动或停机时也许输出直流制动力矩,确保皮带机稳定启动、勾留,减小板滞攻击,最终确定选用由山西电神电器开发有限公司坐蓐的型号为UP10-132的变频器。该变频器本事数据如下:

  改制后的拖动体例为变频器--电动机 --减速器--皮带输送机滚筒轴—皮带。

  皮带输送机驾驭编制采用电气柜驾驭或中控室PLC驾驭。正在中控室设上位监控策画机,行使UP10变频器组态软件对皮带输送机举办及时监控,并行使该软件的汗青数据记载功用记载汗青数据和报警数据。

  PLC驾驭编制实行对变频器的起、停驾驭,达成各电机等速起动和同步驾驭,对电机举办过流、过载、短道、断道检测和珍爱,同时达成对皮带跑偏检测、皮带堆煤等珍爱。编制采用RS-485举动串行通讯接口。别的还般配了煤散布感器,可能凭据煤流巨细主动调理皮带带速。

  皮带输送机变频改制后,将原有的工频起动电气柜保存举动工频旁道,以防卫变频器显示障碍影响坐蓐。倘使变频器发作障碍,则可能行使原有的工频起动柜应急运转,速捷转换到电机直接起动状况。也即增长的变频回道与原工频回道并联,构成双回道可转换驾驭编制。

  皮带输送机变频调速编制采用“一拖一”工频主动旁道计划,如图1所示(图中QF为原高压开合柜内带归纳继保的高压断道器)。工频旁道主回道编制由2个隔摆脱合QS1-QS2 和3个线电气互锁。

  当电机变频运转时, KM1 、KM 2闭合,同时QS1、QS2闭合;当电机工频运转时,KM3闭合,同时KM1、KM2断开。检修变频器时,哀求QS1、QS2 断开,使变频器编制处于安好状况,确保检修职员的人身安好。

  变频器驱动电动机的起动情形也可能分为电动态起动、再生态起动和空载起动。为了防卫起动时由于拖动编制速率不为零而变成电机和变频器发作过载情形,变频器正在电机起动前预先输出频率为零赫兹的力矩电流,即变频器对电机预先输出一个直流力矩TL与负载力矩相平均,确保拖动编制起动时初速率为零。

  如许变频器起动后逐步升高输出频率,并坚持输出转矩根本稳固(视起动后负载力矩情形而定),达成电机的带载起动。当变频器输出频率达到设定频率后,电机按该频率下的特质弧线)皮带输送机变频调速编制驾驭体例

  皮带机变频调速编制采用当地/长途两种驾驭体例,即真空接触器的分合操作可能由长途驾驭编制同一调解驾驭,也可能正在现场手动驾驭操作来实行。

  (2)应用变频器的软起动功用,将电机的软起动和皮带机的软起动合二为一,真正达成了皮带输送机软起动;

  (5)处置了电网电压的猛烈振动、电机内部板滞攻击猛烈、发烧和磨损等题目和以往液力巧合器保护劳动量大,能耗高题目,延迟了电机和皮带输送机的行使寿命;

  (6)可凭据负载改观情形主动调治输出频率和输功用矩,使得皮带输送机的能耗进一步下降;

  变频改制后确保了煤矿平常坐蓐和坐蓐安好牢靠性,普及了皮带输送机运转功效,省略了皮带输送机保护和维修劳动量,下降了皮带输送机保护和维修用度,撙节了能源、增长了煤矿的经济效益,达成了煤矿对皮带输送机变频改制的预期主意,巩固了煤矿进一步技改的信念。

  (编自《电气本事》,原文题目为“UP10变频器正在煤矿皮带输送机上的操纵”,作家为程宝平。)