1、1变频启动技术在煤矿运输与通风设备上的应用摘要:随着科技的发展,变频技术得到推广性使用。本文通过在煤矿运输与通风设备中运用变频技术,进而延长了设备的使用寿命,降低了设备的维修费用,进而在一定程度上节省了成本,提高了经济效益。 关键词:变频技术 通风设备 运输 1 项目概述 1.1 实施单位 灵新煤矿。 1.2 实施时间 2008 年 10 月(五采区地面通风机变频技术的应用) 。 2010 年 6 月(六采区井下运输系统变频技术的应 用) 。 1.3 项目实施的背景 随着技术的不断提高,变频控制技术在集团得到了广泛的推广应用,在采煤机、带式输送机、主扇风机、架空乘人器、给排水泵等系统应用效果良
2、好,已经成为集团大型设备的主要控制方式。 1.4 运用的技术 变频调速 1.5 变频技术在运输设备上应用实现的效果 启动电流小,通过在运输设备上使用变频技术,大功率电机启动2时对电网造成的冲击在一定程度上可以大大地减轻,同时在一定程度上可以降低同一电网中对其他设备的影响和制约。对起动、停止的时间进行调节,通常情况下,借助变频技术在一定程度上可以对启动或停车时的加速度进行调节,确保了启动和停车的平稳性,对机械传动装置造成的冲击大大减少。运输设备具备更加优越的重载启动性能,无速度传感器矢量控制方式在变频器中得到使用,在这种情况下,低频运转可输出往往可以达到额定转矩的 1.5 倍,胶带机重载启动性能
3、在一定程度上变得更加平稳。能耗普遍降低。主要表现为:a 调节胶带机的速度通常情况下要依据胶带机的负荷来进行,进而在一定程度上大大提升有功功率;b 系统传动效率在一定程 度上得以提升,主要表现为,系统总的传动效率与液力耦合器驱动效率相比较,通常情况下要高出 5%10%。使得启动、停止更加平稳,通常情况下,胶带张力降低 30%。 1.6 变频技术在通风设备上应用实现的效果 可简化电气系统,降低了设备故障率和电能损耗。具有电机软启动功能。电动机启动时,在一定程度上可以从零开始启动电流和频率,使其缓慢增加,一直增加到实际所需的负荷电流。因此,提高了电流的安全性,并能彻底消除电动机的启动损耗。提高了功率
4、因数。变频器的理论功率因数是 1,考虑到杂散损耗,保守的估计可将功率因数提高到0.95 以上。降低了噪音。电机在转速小于额定转速下运行,进而在一定程度上大大降低了风机的噪音,工作环境得以改善,同时机械磨损也明显地降低。操作简单。通风量可通过变频节能器的控制面板进行调3节,安全方便。保护动能齐全,并具有故障记忆判断功能。提高了设备的可靠性,降低了设备的检修、维护等费用。 2 技术内容 2.1 变频技术在运输设备上应用的实施方案 在变频驱动器的作用下,可以将 1140V 工频电源转为供 200kW 胶带驱动电机用可调变频电源。对于变频驱动器启停和调速的开关量控制信号,通过将其进行输出,进而在一定程
5、度上对变频驱动器的启动和加减速进行相应的控制。变频器内置控制器,对胶带张力、皮带机保护器故障信号等信息进行采集,对胶带运行根据设定参数进行实时保护。在机尾设置机尾加减速按钮,根据实际情况,操作人员在机尾处对胶带运行速度进行调整。变频器散热板通过自带水泵抽取冷却水进行循环冷却。 2.2 变频技术在通风设备上应用的技术参数 灵新矿使用的是轴流式 BD-II-8-NO20 式通风机,现有两台风机一用一备。每台风机有两台电动机(一级电机二级电机) ,每台电动机铭牌数据为:额定功率 132kW,额定电压 380V,额定电流 260.8A,额定转速740r/m。运行基本情况:运行角度 2.5 度,通风量
6、Q=3680m3/m,负压为45 毫米水柱。生产厂家:湘潭平安电气集团公司、西北工业学院联合制造。 电动机实际输入电压为 380V,输入电流为 150A。使用变频器对通风机进行改造后,具有巨大的节能潜力。变频器型号:SJ300,功率:132KW,电压等级:380V,生产厂家:日本日立公司。 42.3 变频调速原理 三相异步电动机速度公式为:n=60f(1-s)/p 在上述公式中:异步电动机的转速、电网频率、电动机转差率和电动机极对数通过字母 n、f、s、p 分别进行表示。通过对公式进行分析可知,转速 n 与频率 f 符合数学的正比关系,因此,只要对频率 f 进行改变,那么在一定程度上就可以完成
7、对电动机转速的调整。通风机采用变频调速器从电网接受工频 50HZ 的交流电,经过一系列的整流和调频,进而在一定程度上实现交流电动机的变速运行。 3 项目效益 使用变频器后,电机可软启软停,减少设备机械冲击。变频调速技术先进、成熟,提高了设备的技术含量。变频调速不仅能优化调速性能,还能实现节能降耗,一般能节电 30%左右。 参考文献: 1叶的旺.变频技术在煤矿井下胶带运输系统中的应用J.中小企业管理与科技(上旬刊) ,2009(05). 2张敏.谈变频技术在皮带运输系统中的意义J.价值工程,2012(11). 3林森,苏峥,王晓兵,包磊.煤矿带式输送机软启动装置比较分析J.煤炭科学技术,2013(S2).