淺談主斜井膠帶機變頻驅(qū)動優(yōu)于cst驅(qū)動

1、信 息技術 淺談主斜井膠 帶機變頻驅(qū)動優(yōu)于C S T 驅(qū)動 楊 小 明 內(nèi)蒙古鄂爾多斯永煤礦業(yè)投資有限公司馬泰壕煤礦 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 0 1 7 0 0 0摘要：近年來隨著高產(chǎn)高效工作面的發(fā)展以及采掘設備生產(chǎn)能力的大幅度提高和降低散料運輸成本的要求，帶式榆送機正迅速 朝著長距 離、大運量 、高速度 、 大功率和 高性 能方 向發(fā)展 ，大型現(xiàn)代化礦 井主斜 井帶式輸送機在煤礦 的應用也越 來越 廣。帶式 輸送機 的啟動及停 車過程 為非

2、穩(wěn)定工 況，其 啟停特 性對 帶式輸送機 的正 常安全運行 影響很 大，因此對 于長距 離大運 量 的帶 式輸 送機驅(qū) 動 系統(tǒng) 的合 理選擇 ，顯得特 別重要 。對 大型膠 帶輸送機控 制傳動 的性 能要 求越來越 高。 目 前 ，在世界 范 圍內(nèi)，應 用較 多、性 能較 好 的是 變頻調(diào)速驅(qū)動裝 置與C S T 機械調(diào)速 可控 傳輸 系統(tǒng) 。下面就 兩者在 煤礦 帶式輸送機使 用過程 中的比較 ，得 出變頻器驅(qū)動方式在復雜工況條件下

3、，無疑是膠帶機設備的最好選擇。關鍵詞 ：膠 帶機 ；高壓 變頻 器；C S T 驅(qū)動 中圖分類號 ：T D 6 3 4 ． 1文獻標識碼 ：A文章編號 ：1 6 7 1 — 5 7 9 9 ( 2 o 1 5 )0 6 - 0 2 9 4 - 0 21引言 隨著 電力 電子技術與變流技術的發(fā)展 ，高壓大容量變頻調(diào) 速技 術在 國內(nèi)外得 到 了長 足的發(fā) 展， 國內(nèi)煤礦 也越來越 多 的采用 高壓變 頻器來 拖動膠 帶輸送機 ， 高壓 變

4、頻 驅(qū)動方 案可 以很容 易的實 現(xiàn)軟啟 、軟停 ，減少機 械沖擊 ，減 小機械 磨損 ，延長 設備壽 命 ，據(jù) 綜合分 析實 際運輸設 備采用 變頻 驅(qū)動節(jié) 能 可達2 0 ％ ~4 0 ％ ，具有 明顯 的經(jīng)濟效益和社會效益 。2系統(tǒng)簡介 馬泰 壕煤 礦年 設計生產(chǎn) 能力8 0 0 萬噸 ／ 年 ，裝備 能力 1 2 0 0萬噸／ 年 ，主斜井提升高度 ：4 3 3 ． 7 m 。主斜井安裝一部 膠帶機 負責運輸原煤任務 ，帶式輸送

5、機采 用頭部4 電機集 中驅(qū)動 ，功 率配 比2： 2 。帶式輸送機參數(shù)為Q = 3 5 O O t ／ h ，B = 1 8 0 0 m m ，帶強 6 3 0 0 N ／ m m ，L = 1 5 9 2 m ，a = 1 6 0 ，V = O ～ 5 ． 6 m ／ s 。配套 電機功率 為4 臺2 2 4 0 K W ／ 6 k v 的 電機 ，額定 電流 ：2 8 5 A 。2 套傳動 滾筒 的直徑2 0 0 0 m m ，2

6、 套K P Z 2 0 0 0 型盤式 制動器 ，2 套 1 1 8 5 N R T 型逆止 器 。采用 4 臺西 門子 空冷型完 美無諧 波高 壓變頻 器驅(qū) 動 ，4 臺變頻器 采用一拖一方 式運 行 ，即用4 臺完美無 諧波高壓變頻 器 分別 驅(qū)動4 臺 電機 ，4 臺變頻器均 工作 于速度模 式 ，采 用最 新 的d r o o pc o n t r o l 功能 ，確 保變頻器的之 間的功率平衡 、速 度 同步 。同步響應 時間

7、< l O m s ，調(diào)速 精度 ≤0 ． 1 ％ ，功率差 < 2 ％( 功 率平衡 )。3輸 送機 拖動 方式 帶式輸送 機的啟動 及停 車過程為非穩(wěn)定工況 ，其啟停特性 對帶式 輸送機 的正常 安全運 行影 響很大 ，因此對 于長距 離大 運量的帶式輸 送機 驅(qū)動系統(tǒng)的合理選擇，顯得特別重要 。對于大 型帶式輸送機 ， 目前具有 可控啟／ 停功 能的驅(qū)動裝 置主要有變頻調(diào)速驅(qū)動裝置~ D C S T 驅(qū)動裝 置。變頻調(diào)

8、速驅(qū)動裝 置是由隔離變 壓、變頻、諧波濾波 、電控 等 單元組 成 的系統(tǒng)裝置 ， 目前 廣泛應 用 的為 “ 交 一直 一交 ”變 頻調(diào)速 方式 。它通過 改變 電動機 定子供 電頻率來 調(diào)節(jié) 電動 機 的輸 出轉(zhuǎn)速 并滿足對 轉(zhuǎn)矩 的要求 。具有 調(diào)速 范圍 寬、控制 精 度高、效率 高等優(yōu)點 ，能夠提 供理想 的可控 啟／ 制 動性能 ，能在低 速情況 下長 時間運 行，真 正提供 驗帶速度 ，還 可根據(jù) 煤量大 小調(diào)節(jié) 膠帶速

9、度 。主 要適用 于短 時間 內(nèi)對 力矩 和速度 需要大范 圍變化的系統(tǒng) 。C S T 可控 啟／ 停 驅(qū) 動裝 置是 D O D G E 公 司專 門為帶 式輸 送 機 開發(fā) 的驅(qū)動 裝置 。它集機 電液 于一體 ，是帶 電液反 饋控 制系 統(tǒng) 、行星 齒輪減速 器并在 輸 出軸 裝有 線性濕 式離合 器 的高技 術產(chǎn) 品。通過液 壓系統(tǒng) 壓力控 制離合 片之 間的距 離 ，實 現(xiàn)差 動調(diào) 節(jié)輸 出力矩和輸 出轉(zhuǎn)速 的 目的。C S

10、T 具有設定啟 動速度 曲線 自動跟 蹤控 制、過 載保護 、多機 平衡等 功能 ，可 以控 制帶 式輸 送機按設 定的 “ S ”形 曲線啟動 ， 以滿足整機動 態(tài)穩(wěn)定性 及可靠 性 的要 求 。它 動態(tài) 響應快 ，結構 緊湊 ， 占地面 積小 ，布置簡 單 。由于它 的結構及 功能 的特點 ，適用 于大慣 量重 載 系統(tǒng) 的可控 啟動和停 車 。其缺 點是系統(tǒng)較 復雜 ，液 壓元器 件 的維護工作量較大 ，難于實現(xiàn)長時間低速驗帶要求

11、 。根據(jù)我礦兩種驅(qū)動方式技術經(jīng)濟 比較見表 1 。通過上述 比較可 以看 出，C S T 可控啟／ 停驅(qū)動裝 置和 變頻調(diào) 速 驅(qū)動裝 置都能滿 足本 帶式輸送 機 的使用 要求 。從 功能方 面 看 ，變頻 調(diào)速在 調(diào)速 范圍 、控 制精度 、效 率和運輸 量調(diào) 節(jié)性 能上具有 明顯 的優(yōu) 點；在過載保護 上 ，由于C S T 的離合 器裝于 低 速軸處 ，而變頻 器則裝于高速軸 處 ，所 以C S T 對 過載保護 的響應要快 (

12、5 O ～1 0 0 毫秒 )。從價格 方面看 ，設備 的初期投 資 基本在同一價位。4使 用過程中變頻器突出的優(yōu)點 表 1主斜井帶式輸送機驅(qū)動方式方 案比較表 2 9 4( 下轉(zhuǎn)第2 1 5 頁 )中國科技期刊數(shù)據(jù)庫 工業(yè) A圖1樣 品的離子流 圖通過 對煤 直 接 液 化 高濃 度 回用 污 水 中 有 機物 的G C ／ M S分析 ，鑒 定 出 15 種 有機 化 合 物 ，其 中苯 酚 類 化 合 物 7 種 ，4 0 ． 6

13、 7 ％ ；脂 肪酸3 種 ，2 7 ． 8 4 ％ ；含氮有機 物4 種 ，2 7 ． 9 9 ％ ；醚 類1 種 ，0 ． 0 8 ％ 。 由此 可見水 中的有機污 染物主 要是苯酚 類 、脂肪 酸和含氮 有機 化合物 。煤直 接液化高濃度 回用污 水G C - M S檢測 結果如表 1 所示 。水樣 的T O c 測 定結果為 1 3 0 0 m g ／ L ，與水樣 中有機 物的總濃 度 ( 1 3 3 8m g ／ L )基

14、本吻合 ，有機物 總濃 度略高于T O C 結果 ，再考慮 到一 些低含量 的未 知組分 未包含在 總濃度 中 ，樣 品分 析結果具有較高的準確度和可靠性 。5結論 ( 1 )通過G C - M S 分析煤直接液化高濃度 回用污水有機物含 量，鑒定 出了較適宜的檢測條件 ，檢測方法快速、準確 。( 2 )通過分 析發(fā)現(xiàn)煤直 接液化高濃度 會用污水 中主要含 有 乙酰胺 、乙酸 、丙酸 、苯酚 、間苯二酚 等有機 化合物 ，其 中酚類化合

15、物 占4 0 ％ 以上，為主要污 染物 。( 3 )通 過分析鑒定 出了煤直接液 化高濃度 回用 污水的主 要污 染有機 物 ，為裝置水 處理 技術 的研 究和采 用提供 了理論 依據(jù) 。參考文獻 [ 1 ] 孫志 中， Gc— M s 聯(lián)用技術對 鹵水中有機物 的分析 ． 鹽 湖研 究 ， 2 0 0 8 ， 1 6( 3 ) ： 4 0 — 4 3[ 2 ] 魚 貞玉， G C ／ M S 法 測定 工 業(yè) 污水 中有機 物 ． 煉

16、油 與化 工 ，表 1高濃度污水檢測結果 2 0 0 6 ， 1 4( 3) ： 3 7 —3 8[ 3 ] 劉 清， 汽提 污 水中有機 物的 G c／M s 分析 ． 浙 江農(nóng) 業(yè)大 學學報 ， 1 9 9 4 ， 2 0( 3 ) ： 2 8 9 - 2 9 1? 徐 小丁 ， 水體痕量有機 污染物分析檢 測方法研 究進展 ． 重 慶 工商大學學報 ， 2 0 0 6 ， 23( 1 ) ： 5 2 - 5 5[ 5 】 吳秀

17、章， 煤炭直接液化含酚酸性水處理方案探討， 工業(yè)水處 理 ， 2 0 0 9 ， 2 9( 2 ) ： 8 O 一 8 2( 上接 第2 9 4 頁 )本人 結合變頻 器、C S T 在現(xiàn)場 的實際使用 、維護、管理等 方面 ，總結 出以下變頻器幾 點優(yōu) 點：( 1 )礦井 建 設期 間 固定膠 帶 機運 輸量 很 少 ，使用 變 頻 器 驅(qū)動可 以根據(jù) 運量調(diào) 整運輸 速度 ，來減少 設備磨 損 ( 如 托 輥 、清掃 器 、滾 筒包

18、膠 、膠 帶等 )降低運 行成本 。變頻器 實 現(xiàn)無極調(diào)速 ，而C S T 不能實現(xiàn)調(diào)速功能，只是軟起動功能。( 2 )大 型膠帶機每 周要對膠 帶進 行驗帶 ，膠帶損傷 的地 方 還需進 行修補 、硫化 ，而變 頻器 的低速運 行穩(wěn)定 ，很好 的 滿足 了膠 帶的驗 帶、維 護、檢修 工作 。( 3 )變頻器低速運 行 ，膠帶機 可 以很方便 的運輸一些 物 料 。( 4 )變頻驅(qū)動 的膠 帶機在 設備調(diào)試階段 很方便 ，如初 期 出

19、現(xiàn) 跑偏 ，可 以慢 速進行跑偏調(diào)整 。C S T 運 行很快達到滿速 ，如 出現(xiàn)跑 偏很有 可能造 成事故 ，雖有 慢速驗 帶 ，啟 動到穩(wěn) 定 運行過程 時間長且C S T 發(fā)熱量很大 。( 5 )變 頻器起 、停 方便 ，可 以很好滿 足膠 帶機 的運行 、檢修 工作 ，而C S T 從加 壓到停車都 需要 很長的時 間且加 速不平 滑 ，需要 一個 震蕩時間。( 6 )空冷型完 美無諧波變頻 器維護量 很少，變頻器采 用模塊化

20、電子元器件 ，更 換單 元方便簡單 。( 7 )在 控制方面 ，變頻器可 以對速度和轉(zhuǎn) 矩精確 、快 速 的控 制，控制精度遠 高于C S T 。( 8 )變 頻器減 少高壓大功率 電機啟動 瞬間的大 電流對 電網(wǎng)的沖擊 ，而C S T 高壓 電機均采用 空載 直接啟動方式 ，對 電網(wǎng) 仍有沖擊。( 9 )變頻器停 車有 自由停 車和變頻停 車，真正意義 上實 現(xiàn)軟停車 ，并將多余的 能量 回饋 到 電網(wǎng)。而C S T 不是 實際意義

21、的軟停，~ ／ I I C S B 實現(xiàn)軟停 ，將 能量消耗在油 中。( 1 0 )變頻器維護量少 ，增加 了運行時間 。C S T 需要 經(jīng)常 清洗、更換濾芯、更換油，造成設備運行時間的縮短。5 結語 經(jīng)煤礦 現(xiàn)場實踐證 明，大型膠帶機 采用變頻驅(qū) 動優(yōu)于C S T可控傳 輸 。變 頻器 驅(qū)動在 實際使用 過程 中有諸 多的優(yōu) 點 ，很 好 的滿 足 膠 帶運 行 工況 ，本 文僅 從 使用 過 程進 行 簡 單 的探 討 ，為實際的

22、應用提供一些參考 。參考文獻 ? 1 丁斗章 ． 變頻調(diào)速技術與系統(tǒng)應 用 ． 機械 工業(yè) 出版社，2 0 0 5 ． 1 O[ 2 】 董大仟， 何青等 ．大型帶式輸送機系統(tǒng)設計 ． 起 重運輸機 械 ， 2 0 0 6 ．[ 3 ] 天津 電機傳動設計研 究院， 電氣傳動 自 動化技 術手冊， 機械 工 業(yè) 出版 社 ， 2 0 0 5 ． 6[ 4 ] 煤礦機 電期 刊， 2 0 13 ． 3作者簡 介 ：楊小 明 ( 1 9 8