变频控制系统在带式输送机中的应用及技术改造

核心提示：变频控制系统在带式输送机中的应用及技术改造

                                 变频控制系统在带式输送机中的应用及技术改造
　　
    轮上。下端连接配重块。标尺指针连接于动滑轮上，可随动滑轮在标尺架上上下移动。当水位变化时，如水位升，浮筒在水的浮力作用下叫上移动，引起动滑轮叫K移动，带动标尺移动，从而指示水位的变化方向和数量。

　　关键技术问题的解决水位高度的真实显示因小井硐室的高度低，约为2.2m，而小井深度较大，水位的实际变化约在0.5~4m之间，单独采用定滑轮时小井硐室，度不能满足指示要求，而采用滑轮组系统时，可每水位变化等比例缩小（缩小一半），这样水位每升高（或下降）1m，标尺指针将下降（或升高）（）。5m，将水位的实际变化值标定在标尺上，就反映了水位的实际，S度。

　　配重块重量的确定根据浮筒重、水对浮筒的浮力确定配重块的重量。为了方便配重块重量设定，采用道轨，根椐所需重量确定道轨长度，截取适当尺寸，考虑钢纥绳及滑轮阻力，经计算，配重块应略大防止配重块与浮筒的干扰问题浮筒上下移动与配重块交汇时易发生碰撞，为了防止配重块与浮筒在上下运动中的干扰N题，采用2个定滑轮以加大配重块与浮筒之间的距离，标尺的显示将标尺涂刷成白色，刻度值贴上红色反光膜，红色与白色对比度强，并且红色反光膜在矿灯照射下M示十分醍自，方便司泵工准确观察水位。

　　水位报警装置水位报警装置是根据KiD18型带式输送合保护装置的堆煤保护、速度保护、温度保护、控制电路和电源等组成，速度传感器改为液体流量传感器，因水涡轮的转速与水流量成正比，水涡轮转速可以反映水流量的大小，采用磁切割原理，将从水涡轮的转速，变换成开关信号送给主机，若主机2s内收不到磁开关信号，主机将判断为水泵没有流量或流量低，KJD18型带式输送机综合保护装置保护动作，真空磁力开关跳闸，避免了水泵运行中掉水或排水量较小引起烧坏水泵故障。高煤位保护输入端接在水仓低水位保护输入端，该保护由浮筒1滑轮组、配重、连接浮筒与配重的绳索和磁块以及磁接近开关等组成。保护输入端串入1只与煤电阻一样大小的2.5MO电阻，以免造成输入屯流大烧坏输入端……把电极改成磁接近开关是因为水仓湿度大引起电极对地电阻减小，保护该动作。

　　丫丁2和继电器j等组成（见）。当水仓水位达到上限U寸，电极A，B被水淹没，VT，导通，继电器带电动作，其常开触点闭合，继电器动作，其常开触点闭合，报警回路开通，电铃报警；当水位达到下限时。电极B，C被水淹没而开路，同理，屯铃报警，如此周而复始，实现水位的控制。

　　3效果分析应用自动控制后，可实现无人监守，节约：人H山按每人每年费用为2.4万元i十算，仅人工费年节约就达7.2万元，而1套KJD18-36V型带式输送机保护价格仅为3多元，1个多月就可囵收成本，：自动报警装置的安装使用，保证了水泵的及时开停，避免了水仓满水事故和水泵空转磨损、发热、绝缘水平降低的现象。延长了水泵的使用奇命。，在“削峰填咎”节约屯能方而发挥了有效的作用。水泵运行或停止时司泵工每小时巡M检查1次水位情况，对于水位变化有一个准确显示。

　　可以实现无人看守和现场监护，水泵送水更安全可靠，减少K井人员和+安全隐患，实现安全生产。口变频控制系统在带式输送机中的应用及技术改造王冠宇张志辉河南龙宇能源公司陈四楼煤矿河南永城47M（）（1四楼煤矿井下原煤主运输系统设计为GX型强力胶带运输，有时单翼强力胶带运输量仅%J1；I -吨每小时，而有时运输量又可达到设汁运输能力1350t/h，矿井两翼生产不均衡造成能耗较大，浪费严重，因此实现大功率带式输送机的节能运行巳经成为煤矿企业提高效益的有效途径之一。且《煤矿安全觇程》规定“带式输送机应加设软启动装置”，软启动装置能够使带式输送机实现平稳启动，减少启动电流对电网的冲击，还能降低对输送带强度的要求，可延氏输送机的使用寿命：，变频器具有在线控制功能，可根据电机负荷变化调整电机工作电源电压和频率，达到所需转矩，具有明显的节能效果，从而实现运转系统的经济运行据生产实际在陈四楼煤矿北翼第丨部带式输送机安装实施了变频控制系统，并对其进行了技术改造，在生产过程中取得了良好的安全和节能效果。

　　1变频控制系统组成及工作原理变频控制系统主要有BPJ，-200/60型变频器、KXJD1-丨27隔爆兼本安型电源控制箱、CXH-〗/本安型操作台及备用启动器纟fl成：1.1变频器的选型及主要性能参数陈四楼煤矿北翼第1部带式输送机设汁驱动能力为kW，主电机供电电甩为V，变频器的电流必须大于或等于电机的额定电流。即。BPJ，-200/660型变频器额定容量为20（>A，额定电压为66（）V，能够满足带式输送机的需要，控制方式初始设置v //控制，=0）为线<丨生开环空制，：，经验KM丨丨、电机综保2m6年5月陈四楼煤矿北翼第一部强力带式输送；机电控系统实现变频运行。2007年底进行了技术改i造，运行实践表明变频控制系统的应用及其技术改造丨取得了以下效果j；山权域第菠卷200§年12，期1.2备用设备3台BQDI3-：U5磁力启动器作为主机驱动的备用设备，在变频器发生故障的情况下将3台BQE-：i5开关投入运行。变频器控制系统主电路见。

　　2变频控制系统存在的问题及技术改造陈四楼煤矿北翼第一部钢丝绳芯带式输送机自使用变频器（BPJi-200/660）作为主机驱动控制设备以来，满足了矿井北翼生产的需要。但在使用过程中变频控制系统暴露出一些闷题，针对这些问题做了相应的技术处理，使系统更加完善可靠2.1通讯故障安装结运行1个多月便出现通汛故障，后经判定原因是安装的通汛光纤太长（超过10m），信号衰减严重，通汛光纤重新处理后变频器正常运行。

　　2.2过流故障带式输送机重载停机后再启动过程中变频器出现过流故障，即带式输送机没运行起来变频器过流自动关机，重载启动性能差。重载运行，因：i机驱动，3号驱动装置输出负载远大于1号机和2号机，多机功率不平衡，变频器保护频繁跳电，严重影响生产。

　　3号变频器温度过高，长时N运行存在安全隐患。

　　针对这种观象，技术人员阅相关资料，并调阅变频器软件技术参数，确定输送机重载启动性能差及多机功率不平衡的原因是目前变频器使用的控制方式I，//控制（'，=（>）为线性开环控制，z变频器在重载启动时不能躲避其启动电流，另外变频器不能检测负载的反馈佶号，造成多机功率不平衡，使变频器频繁关机。

　　对3台主电机技术参数进行测定识别后，改变变频器的控制方式，由原来的v//控制变为矢量控制方式，实现信号闭环，在负载的运行过程中可以根据需要为电机输出必要的转矩，变频器实时检测电机的运行数据，根据检测的数值，通过频韦的变化来调整负载运行的功率，使多机动倾于平衡运行。，2.3变频器故障控制系统中1号电机设为主机，2号、。3号屯机设为从机，由1号变频器控制2号、3号变频器，一旦其中I台变频器故障，。3台变频器都将不能使用。

　　在变频器发生故障的情况下将3台BQD，-315磁力启动器投入运行。：，但在使用过程中，该系统暴露出以下问题。

　　变频器发生故障后，3台BQDc-SlS磁力启动器不能通过操作台实观自动投入运行。

　　正常运行时，GHK，断开，电流流经变频器主方、负方、电机。但在变频器发生故障时，若直接将3台BQD，S-315磁力启动器投入使用，GHK、KM，导通后变频器主方、负方直接导通形成短j路，必将造成事故发生。因此，每次投入BQD，-315磁力启动器需要拆除变频器负荷线，每次改线花费至少3h，严重影响矿井生产（此带式输送机为矿井主煤流运输设备）c.投入BQD，-315磁力启动器后变频器仍处于带电状态，无法对变频器进行检查检修2007年12月对北皮一部变频控制系统进行改造，去掉原来的3台BQD1%-315磁力启动器，时变频器增加配套的旁路启动器，变频器正常运行时，KM，接触器断开，KM，KM2接触器吸合，旁路启动器备用；在变频器故障时通过操作台快速切换到旁路启动器，KM，KM2接触器断开，KM，接触器吸合。旁路圮动器投入使用，并实现旁路启动器运行时变频器不带电，可以随时对变频器进行检查检修。故障排除，改造后的控制系统见，BQDh-315磁力圮动器与旁路妇动器主电路的比较见-，丨一丨电机d综保BQD15-315磁力启动器与旁路启动器主电路比较3变频控制系统使用效果煤（1）实现带式输送机的软启动，减少了启动时对硫化接头的冲击，使胶带和张紧设备运行更加安全可靠，延长了钢丝绳芯胶带的使用寿命，预计胶带寿命可以延长20%以上谅输送机长度为800m，每年可以节约胶带投资13.6万元。

　　实现3台tlUlN的功率平衡和变频运行，降低了电耗，节约了电费。根椐实际测试，改造后平均运行电流F降了25%左右，就此可以丨十算出该部带式输送机每年可节约电耗费用51.24万元。

　　技术改造前基本上每个月都要影响生产时间2（>h左右，技术改造后实现了矢量控制，能够实现在变频器故障时怏速切换到旁路启动器，减少影响矿井生产的时N，每年可以节约生产时间240h，可以多生产原煤6万t，增加创造效益300多万元，综上所述，变频控制系统在陈四楼煤矿北翼第一部带式输送机的应用及其技术改造每年就可以为矿井节约各项费用400万元左右。口浅析媒矿排水设备的节能措施曹玉环龙煤矿业集团鸫岗分公司富力煤矿黑龙江鹤岗154川（1矿主排水仵矿山属大型设备管理范畴，在煤矿生产中占有举足轻重的位置，主排水泵又是一种高能耗设备，每年用电量占全矿用电量的20%甚至更高，因此，提高排水设的经济性、节约电能是煤矿节电工作的重要环节。

　　1提高水泵效率可大大降低吨水百米电耗目前国外水泵效率在80%以上或更高，国产水泵的效率也达到了78%以上，而各矿用的陈旧水泵效率达不到有的也M有30%.如果更新这些低效泵，排水电耗将大大降低。以鹤矿集团富力矿为例，-U0水平原来使用的是20世纪80年代初生产的8型栗，共有4台，把井下及-110浦水量直接排至地面。经局测试效率在3%左右，浪费大量的电力。20世纪90年代未到21世纪初陆续对该4台泵进行了改造，其中3台为DN3006（）X 8，效率达至IJ65%，1台改为KND45（>-r>（>x效率达到70%，而效率每提高1%，吨水百米电耗可降低0.0（）8kW-h，该矿地面标高+252，每大开3台泵，排水16h，则每年可节约用电15000kw*h. 2保持和改善排水系统效率吨水百米排水电耗直接与设备的运行效率有关，排水设备的运行效率适水泵运行效率、电机运行效率和管路效率三者之和，这3项效率之间相互影响。

　　2.1保持和改善水泵效率由上可知，在排水系统效率中，水泵的运行效率是主要因素，因此加强检修的同时，采用质量合格的配件，并且各部间隙调整适当，以保证水泵的检修质量，从而保持或提高水泵的运行效率。因此，经过全面培训成立专业检修组，研究解决水泵配件质量和检修等问题，并建立一套完整的检修制度以确保设备的完好率是十分必要的。

　　2.2保持和提高管路效率长期排水，管壁上结垢，影响水的流量，因此定期清理管路是保持和提高管路最好的办法。

　　用棘球清理管路。如开滦马家沟矿1条管径为200mm的老管路，由于积垢管径缩小到100mm，利用棘球清理后，管路效率恢复到90%.用碎石清扫管路。如本溪某矿1条1的铸铁管，管径由原250mm缩小至190mm左右，用碎石清扫积垢后，排水量增加10%，压头损失减少⑶用盐酸清洗水管积垢。如焦作马村矿常使用盐酸清洗水管积垢，排水系统效率提高5.3%，2.3提高泵的吸水性能采取的方法可分两类，一是改进泵本身的结构，二是外加辅助装置，前者是设计、制造部门的任务。

　　后者则可以采取以下几项措无底阀排水利用真空泵抽真空吸水或利用喷射吸水器抽空吸水，都可以不用吸水底改为无底阀排水。采用无底N排水可以减少吸水觐力，从而提高吸水高度，节省了电能。除此之外，还可以免去底阀漏水、堵塞等麻烦。以鹤矿集团富力矿为例，-（）水平、-310水平就是利用代泵抽空吸水的无底阀排水。

　　正压给水丨￡压给水是利用静压水头或将升JBE泵出接吸水管给水，采用正压给水可以提高排水效率，降低电耗。

　　测定允许的吸水高度水泵出厂铭牌值并不等于允许吸水高度，这点往往造成现场使用单位误会以致在低水位排水时，可能使水泵处于轻度汽蚀条件下运转，影响水泵效率，浪费电力。同时也缩短了水泵的使用寿命，对于允许吸水真空度'值与允许吸水高度Z之间的关系，可由下式进行计算式屮：\为管路阻力；为速度头损失；（）。3为安全系数。

　　3用电时调荷、躲峰I经验调荷是在总供电量不变的情况r，减少负荷曲线的波动，提高负载率。躲峰是根椐日负荷曲线的变化规律，使大容量用电设备躲过高峰负荷开动，而在低谷负载时运行，座缩尖端负荷，它是节约电能的重要措施之一。