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因此对带式输送机的起动和运行提出下列要求:如果电机直接重载起动时,要求电源提供比正常运行时大6—7倍的电流,这样电机就会因电流过大和起动时间过长而过热烧毁;电网会因大电流使电压过分降低而影响其它设备运转;所以要求新型驱动系统能够降低电机起动时的电流。目前大型带式输送机都要求驱动系统能提供可调、平滑的、无冲击的起动力矩,以减小冲击,从而改善对整机的受力状况,延长整机的寿命,提高设备的可靠性,即希望实现软起动。长距离带式输送机,如果起动过快,拉紧装置就来不及拉紧,使得传动滚筒打滑,导致发热着火;对于大倾角的上运带式输送机,如果起动加速度过快,会引起物料下滑或滚料现象;这就要求起动加速度可控,实现平稳起动。为便于带式输送机的检修,希望能实现低速验带运行。
综上所述,要求驱动系统能够自适应起动、运行、停车工况的要求,使带式输送机起停平稳、运行高效、驱动平衡、工作安全可靠。然而,目前国内大多数煤矿采用液力耦合器来实现皮带机的软启动,在启动时调整液力耦合器的机械效率为零,使电机空载启动。虽然采用了转子串接电阻改善启动转矩和降压空载启动等方法,但电机的启动电流仍然很大,不仅会引起电网电压的剧烈波动,还会造成电机内部机械冲击和发热等现象。同时由于液力耦合器长时间工作会引起其内部油温升高、金属部件磨损、泄漏及效率波动等情况发生,不仅会加大维护难度和成本、污染了环境,还会使多机驱动同一皮带时难以解决功率平均和同步问题。
2、变频调速技术在带式输送机中的应用
带式输送机中的变频调速自动控制系统由可编程序控制器PLC、变频器、电流互感器、电流变送器、核子皮带秤、带速传感器和电机转速传感器等组成,具体可归纳为检测单元、控制单元和执行单元三部分。
检测单元:电流互感器及变送器取得电机电流信号。带速传感器采集的带速信号,经过转换为电压信号。电机转速传感器采集的转速信号,通过转换为电压信号。核子皮带秤采集运量信号。各信号均送入核心模块。
控制单元:当PLC接收到检测信号,经过判断决策,完成带式输送机的起动、功率平衡、节能调速功能。同时主控单元还具有断带、堆煤、撕带、烟雾、打滑、温度等故障保护功能。
执行单元:变频器接收到PLC的频率控制信号,按给定信号输出相应频率的电压加至电动机,实现电机的调速,完成带式输送机的各种功能。经过变频技术改造后皮带机彻底实现了皮带输送机的软起、软停运行方式,使皮带机在工作中更加性能稳定。
系统的功率因数在整个过程中达0.9以上,大大节省了无功功率。采用变频器驱动后,使系统总的传递效率要比液力偶合器驱动的效率高5%~10%系统效率。改造后系统可以根据负载变化情况自动调整输出频率和输出力矩,改变了以前电机工频恒速运行的模式,在很大程度上节约了电力能源消耗。而且四象限中高压变频器的使用实现了皮带机能量回馈功能,进一步使得皮带机的能耗降低,液力耦合器的退出更大地节约了设备的维护和维修费用。在节能环保方面更加的完善。
四、结语
总之,变频器在煤矿的应用已经取得了良好的效果,随着新型电力电子器件的发展及性能的不断提高,变频调速技术在煤矿生产的应用会发挥更大作用,取得更加显著的经济效益。
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