礦用皮帶機電控系統設計改造湖南 河北 河南

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國內現有大多數煤礦的皮帶輸送機一般都采用工頻拖動，較少使用變頻器驅動。由于電機長期工頻運行加之液力耦合器效率等問題，造成皮帶運輸機運行起來非常不經濟；同時由于電機無法采用軟起軟停，在機械上產生劇烈沖擊，加速機械的磨損；還有皮帶、液力耦合器的磨損和維護等問題都會給企業帶來很大數額的費用問題。這對于現在創建節能型社會是不相符合的，對煤礦企業的皮帶輸送機進行變頻改造對節約社會能源、增加煤礦企業的經濟效益都具有非常現實的經濟意義和社會意義。

皮帶輸送機的結構組成華北某煤礦400米井下采煤作業面采用三段式皮帶下行傳送；第一段向下運輸，水平距離950米，提升高度116.3米；第二段向下運輸，水平距離680米，提升高度25米；第三段向下運輸，水平距離630米，提升高度84.2米。運輸能力為3000噸/小時（最大），皮帶帶寬1.4米，皮帶機運行速度為4m/s，運輸方式為下運。改造前的拖動方式為每段皮帶機由兩臺660V、250KW饒線式三相異步電動機經液力耦合器同軸連接；皮帶機的啟動和運行方式為，繞線電機經轉子繞組降壓啟動后工頻運行，經液力耦合器切換至皮帶機。第一、二段皮帶機的電機分別由同一線路的兩臺變壓器供電，第三段皮帶機的電機由同一線路的另一臺變壓器供電。改造前各段皮帶機自成體系，互不聯系，均采用手動運行方式，皮帶機啟動后電機恒速運行，采用調節液力耦合器的機械效率來調整皮帶的速度。

皮帶機的工作原理和特點皮帶機通過驅動輪鼓，靠摩擦牽引皮帶運動，皮帶通過張力變形和摩擦力帶動物體在支撐輥輪上運動。皮帶是彈性儲能材料，在皮帶機停止和運行時都儲存有大量勢能，這就決定了皮帶機的啟動時應該采用軟啟動的方式。國內大多數煤礦采用液力耦合器來實現皮帶機的軟啟動，在啟動時調整液力耦合器的機械效率為零，使電機空載啟動。雖然采用了轉子串接電阻改善啟動轉矩和降壓空載啟動等方法，但電機的啟動電流仍然很大，不僅會引起電網電壓的劇烈波動，還會造成電機內部機械沖擊和發熱等現象。同時采用液力耦合器軟起皮帶時，由于啟動時間短、加載力大容易引起皮帶斷裂和老化，要求皮帶的強度高。加之液力耦合起長時間工作會引起其內部油溫升高、金屬部件磨損、泄漏及效率波動等情況發生，不僅會加大維護難度和成本、污染了環境，還會使多機驅動同一皮帶時難以解決功率平均和同步問題。

皮帶機變頻改造后，將原有的電氣柜保留作為工頻旁路，同時將液力耦合器的效率調至最大；如果調試中變頻器發生故障，則可以利用原有的工頻啟動柜應急運行，啟動時調整液力耦合器效率為零，電機空載啟動，啟動后適當調整液力耦合器效率。當整個設備運行調試完成后，實驗運行一段時間證明設備整體運行穩定、良好后，可以拆除液力耦合器，將皮帶轉軸直接連接到電機上。拆下的液力耦合器入庫儲存備用，如果發生變頻器故障需要工頻運行時，可以把相應的液力耦合器再裝上實現應急運行。

經過變頻技術改造后皮帶機運行良好，徹底實現了皮帶輸送機的軟起、軟停運行方式，大大提高了系統的功率因數和系統效率。改造后系統可以根據負載變化情況自動調整輸出頻率和輸出力矩，改變了以前電機工頻恒速運行的模式，在很大程度上節約了電力能源；而且四象限中高壓變頻器的使用實現了皮帶機能量回饋功能，進一步使得皮帶機的能耗降低；液力耦合器的退出更大地節約了設備的維護和維修費用。經過改造后的運行，事實證明國產基茨系列中高壓變頻器與眾多國內外過渡型中高壓變頻產品相比，有著無法比擬的優越的產品性能和無法超越的技術領先優勢；在煤炭行業的節能改造中應用能夠創造巨大的經濟效益和良好的社會效益，對于創建節能環保型的社會發揮著重要的作用。

躍爾科技擁有一支技術力量雄厚的研發團隊，對煤礦自動化工程有多年的設計經驗，已推出的工程有：礦井皮帶機電控系統、礦用絞車變頻電控系統、礦井泵房監控系統、壓風機控制系統、乳化液泵控制系統、地面洗煤廠監控系統、選煤廠集控系統、地面自動裝車系統、電力監控系統、礦井綜合自動化監控系統、人員定位系統等。同時在防爆電器產品中，也有卓越的成績，攜手多個民用權威公司，打造出多款礦用專用型產品。已推出產品方案：防爆變頻器方案、隔爆兼本安型可編程控制箱方案、隔爆磁力啟器方案、防爆饋電開關方案、礦用組合開關方案、礦用高壓軟啟動方案、礦用雙電源風機切換裝置、防爆移動變壓器方案等高新技術產品。

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