山西一家能源開發(fā)公司投資了一家主要的煤礦開采、煤炭清洗、物資物流、商業(yè)、房地產(chǎn)、文化教育等多個產(chǎn)業(yè)的綜合民營企業(yè)集團(tuán)，煤種主要是焦煤，其煤種是全國稀有煤種、低硫、低碳、低磷、高發(fā)熱量等優(yōu)點(diǎn)。
該煤業(yè)公司是其能源開發(fā)投資集團(tuán)下屬子公司之一，該礦是建設(shè)規(guī)模為150萬噸/年的大型煤礦，配套240萬噸/年的煤炭清洗項目，
一、膠帶輸送機(jī)啟動方案分析。
山西某煤業(yè)有限公司原機(jī)械運(yùn)輸方案采用減速機(jī)與電機(jī)之間加液力耦合器啟動方式。膠帶機(jī)慢慢啟動，達(dá)到一定扭矩時，膠帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動中有滑動現(xiàn)象，存在安全上的危險。初始投入不是很高，但故障率高，維護(hù)費(fèi)用大。另外，由于設(shè)備在回風(fēng)巷內(nèi)，液力耦合器的維護(hù)經(jīng)常漏油，存在很大的安全危險。本公司負(fù)責(zé)該項目的變頻改造，變頻調(diào)速裝置的調(diào)速范圍廣，啟動轉(zhuǎn)矩大，重量載荷下可以緩慢啟動，啟動安全可靠，雙電機(jī)拖動同步性能好，配合煤流傳感器后，可以自動根據(jù)煤流大小自動調(diào)速，節(jié)約電力，電機(jī)電力因數(shù)明顯提高。是井下皮帶輸送機(jī)拖動的主要發(fā)展方向。
二、變頻器在膠帶輸送機(jī)拖動上的應(yīng)用特點(diǎn)。
(1)優(yōu)越的軟啟動、軟停止特性。
(2)低速帶檢查功能。
(3)平穩(wěn)的重載啟動。
(4)完美的功率平衡。(5)自動調(diào)速、節(jié)電效果明顯。
(6)降低膠帶張力，延長機(jī)械設(shè)備壽命。
三、變頻調(diào)速裝置的電氣方案。
為了保證系統(tǒng)的同步性能，要求煤礦井下帶式輸送機(jī)頭部各輥同步啟動，電機(jī)故障時停止系統(tǒng)，為了保證系統(tǒng)的輸送能力，必須保證滾輪之間的功率平衡。通過調(diào)整相應(yīng)的兩變頻設(shè)備速度來調(diào)整兩個馬達(dá)之間的速度差，可以自由增大或減少兩個驅(qū)動馬達(dá)的電流差的大小，因此可以通過單獨(dú)的控制系統(tǒng)來控制各馬達(dá)的電流值，通過調(diào)整各馬達(dá)的速度來平衡各馬達(dá)的電流值。
變頻器驅(qū)動帶式輸送機(jī)工作時，采用主聯(lián)動方式。主機(jī)的輸出作為從機(jī)的給定，從機(jī)跟蹤主機(jī)的主參數(shù)，主從機(jī)的數(shù)據(jù)交換通過通信線路進(jìn)行。具體可根據(jù)帶式輸送機(jī)機(jī)械驅(qū)動裝置的配置進(jìn)行調(diào)整。
兩個變頻器，一個設(shè)置為主機(jī)，另一個設(shè)置為從機(jī)，如上圖所示。主機(jī)通過通信線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。兩臺電機(jī)同時啟動，采用無傳感矢量控制方式。主機(jī)的速度輸出是從機(jī)器的速度輸入給定的。從機(jī)器可根據(jù)負(fù)載變化自動調(diào)整運(yùn)行頻率，跟蹤主機(jī)，保持同步。實(shí)現(xiàn)電機(jī)功率平衡。該方式速度控制精度高，動態(tài)響應(yīng)快，可根據(jù)負(fù)變化動態(tài)調(diào)整速度輸出。
四、節(jié)能效果和生產(chǎn)效率。
當(dāng)前，帶式輸送機(jī)在煤礦井下輸送中得到了廣泛的應(yīng)用，它已經(jīng)成為現(xiàn)代煤礦高產(chǎn)、高效的主要輸送設(shè)備，在煤礦總耗電量中占有很大的比例。膠帶輸送機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下
接通電源的工作制度:2×500kW變頻器，每年工作300d，每天18小時，效率為80%。
1000×18×30%×0.8×300=129.6萬kW？的雙曲余弦值。
工業(yè)用電每次0.45元/kW？h計算，年節(jié)電費(fèi)58.32萬元。
使用變頻器后，皮帶輸送機(jī)柔軟停止，減少設(shè)備機(jī)械沖擊，延長設(shè)備壽命，降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，保證設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到降低損失、保護(hù)設(shè)備的目的，大幅提高現(xiàn)代化生產(chǎn)的工作效率。
五、結(jié)語。
變頻調(diào)速裝置運(yùn)行后，膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)和驅(qū)動馬達(dá)的事故率明顯下降，在延長膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)整體壽命的同時，保證了正常生產(chǎn)(煤產(chǎn)量)和生產(chǎn)安全，年直接和間接經(jīng)濟(jì)效益在62萬元以上。大功率變頻器投入運(yùn)行后，年度綜合經(jīng)濟(jì)效益達(dá)86萬余元，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
