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摘要：隨著煤礦機(jī)械化的發(fā)展，我國煤礦的綜采面現(xiàn)已大量采用刮板輸送機(jī)（刮板機(jī)）設(shè)備，刮板機(jī)的應(yīng)用大大提高了煤礦開采效率，帶來極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)刮板機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿暑l繁發(fā)生，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率，經(jīng)過調(diào)查分析，斷鏈原因是鏈條不能承受重載啟動(dòng)的極大張力而發(fā)生強(qiáng)度失效。為此新風(fēng)光研發(fā)的防爆變頻器，運(yùn)用多電平變頻器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了輸送機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)，解決了刮板機(jī)斷鏈及重載啟動(dòng)問題，提高了煤礦行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：煤礦  多電平   變頻器   刮板輸送機(jī)  功率平衡

1. 引言

刮板機(jī)是綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)過程中有無可替代的作用，它的工作情況直接影響井下的生產(chǎn)。工作面刮板輸送機(jī)主要用來與采煤機(jī)、液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和帶式輸送機(jī)配套而實(shí)現(xiàn)綜采工作面的落煤、裝煤、運(yùn)煤、移溜和頂板支護(hù)等工序的機(jī)械化。刮板輸送機(jī)一般可作為采煤機(jī)和刨煤機(jī)運(yùn)行的軌道和安裝基礎(chǔ)，以及液壓支架向前移動(dòng)的支點(diǎn)。本文主要介紹新風(fēng)光防爆變頻器在兗礦集團(tuán)某煤礦現(xiàn)場的應(yīng)用。

2. 刮板機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

刮板輸送機(jī)的工作原理是將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，將刮板固定在鏈條上（組成刮板鏈），作為牽引構(gòu)件。當(dāng)機(jī)頭傳動(dòng)部啟動(dòng)后，帶動(dòng)機(jī)頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運(yùn)行帶動(dòng)物料沿著溜槽移動(dòng)，直至到機(jī)頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環(huán)運(yùn)行，完成物料的輸送。

圖1 刮板機(jī)示意圖

3. 現(xiàn)場工況

現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境惡劣，濕度較大、陰冷、而且粉塵非常多。電機(jī)距離變頻器大約1200m，現(xiàn)場工況如下：

刮板機(jī)對變頻器技術(shù)要求：

實(shí)現(xiàn)刮板電機(jī)長距離驅(qū)動(dòng)，避免燒電機(jī)事故；

優(yōu)異的低頻轉(zhuǎn)矩特性，能實(shí)現(xiàn)重載啟動(dòng)；

對過壓，過流，缺相，過載，過溫等問題具有保護(hù)功能；

啟動(dòng)電流小，以減少對設(shè)備機(jī)械、供電系統(tǒng)的沖擊；

具有良好的過載能力及環(huán)境適應(yīng)能力，運(yùn)行可靠性高；

4. 方案設(shè)計(jì)與說明

針對現(xiàn)場應(yīng)用需求，選用3臺(tái)新風(fēng)光新一代防爆變頻器，其中2臺(tái)驅(qū)動(dòng)刮板機(jī)電機(jī)，另外1臺(tái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)，2臺(tái)刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)變頻器采用主從控制，保持兩臺(tái)電機(jī)的功率平衡。

?全面的控制方式，兼容同步/異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制；

?優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)性能，多機(jī)功率平衡同步運(yùn)行；

?卓越的運(yùn)行控制性能，低頻大轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)啟動(dòng)；

?完善的電機(jī)自學(xué)習(xí)功能，易用性強(qiáng)；

?友好的操作界面，操作便捷；

5. 使用效能

 采用新風(fēng)光新一代防爆變頻調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了刮板機(jī)的重載啟動(dòng)和電機(jī)的功率平衡，改善設(shè)備工藝，并提升效率和安全。

?替代ＣＳＴ、TTT、高低速等設(shè)備采用直接對輪聯(lián)接，簡化機(jī)械系統(tǒng)，提高設(shè)備機(jī)械效率和可靠性。

?解決刮板輸送機(jī)重載軟啟動(dòng)，減少機(jī)械和電氣沖擊。 

?實(shí)現(xiàn)根據(jù)鏈條強(qiáng)度設(shè)置最大轉(zhuǎn)矩保護(hù)，減少斷鏈的發(fā)生。 

?設(shè)置轉(zhuǎn)矩下限保護(hù)值，實(shí)現(xiàn)斷鏈自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。 

?實(shí)現(xiàn)機(jī)頭機(jī)尾動(dòng)態(tài)功率平衡。 

?具備低速檢修模式以及正反轉(zhuǎn)控制模式，便于刮板機(jī)的檢修和卡鏈的處理。

?可采用普通的單速電動(dòng)機(jī)，相比雙速電機(jī)可節(jié)約動(dòng)力電纜。