变频调速在煤矿企业的应用.pdf

“ “ 8AB CDE /FGB/45 ; 6.A’. B8,9 基于智能控制思想的控制策略8 有模型控制、 神经元网 络、 专家系统和各种各样的自优化、 自诊断技术等。 交流变频调速的基本原理是通过整流桥将工频交流电压变 为直流电压8 再由逆变器转换为频率、 电压可调的交流电压作为 交流电机的驱动电源8使电动机获得无级调速所需的电压和电 流8 是一种无附加转差损耗的高效调速方式之一。目前8 变频调 速技术已广泛应用于低压电动机的调速传动中8 随着科学技术 的进步和制造工艺的提高8高电压大电流变频调速器生产技术 也逐渐趋于成熟。 交流变频调速技术在煤矿企业的应用 煤炭企业可使用变频调速的设备很多8 如通风机、空气压缩 机、 水泵、 给煤机、 调车绞车 铁牛A、 输送机 皮带、 刮板A、 提升机、 采煤机以及焦化厂鼓风机等，利用变频技术对煤炭企业现有设备 进行改造8 完全能实现改善工况、 节省电能并提高效率的目的。 矿井通风系统 矿井的开采阶段不同8 用风量也是不同的8 而风机是按最大 用风量设计的8 一般情况下用风量都大大低于风机的额定流量8 多余的风只能采用放风或人为增加阻力 限流A 的方式满足生产 需要。这种传统供风方法的缺点是电能浪费严重8 调节精度差。 变频改造是在保留原工频回路 作为备用回路A 的基础上增加一 套变频回路和工频回路并联8 形成双回路系统8 保障生产的连续 正常运行。改造后的系统有如下优点B 一是任意调节风机电机转 速来满足生产用风量8 不需放风8 既增加了调节精度8 又节省了 电能8 节电可达 CDE F GDE 。二是软启动功能8 减少了大电流对 电网的冲击和机械冲击。三是具有完善、 可靠的保护功能8 有效 地保护供配电设备和电机安全。 C供风系统 煤矿井下气动工具生产所需要的压缩空气8是由空气压缩 机提供的8 原系统的输出气压是由电压压力表或压力继电器按 工艺要求控制在一定范围内的。启动后8当气压升到设定上限 后8 自动卸荷或停电机8 进入保压状态8 当压力降到设定下限后8 自动带荷或启动电机8再次升压。这种方式存在供气气压不稳 定8 卸荷阀动作或电机启停频繁8 系统可靠性低8能耗大等缺 点。用变频器改造空气压缩机8 有以下优点B 一是节省电费 CDE 以上8 约半年即可收回变频器投资。二是通过压力传感器与变频 等构成压力闭环调节回路8进行恒压控制8 使气压基本保持恒 定8 大大改善了气源质量。三是软启动功能8 减少了大电流冲击 及机械冲击。另外8 许多洗煤厂还有真空泵8 电机功率也很大8 耗 电多8 也可以用变频器改造8 其改造后的效果与空气压缩机大致 相同。 煤矿副井操车系统 煤矿副井操车系统摆渡车是矿车入罐笼下井的中间环节8 由于摆渡车运行属恒力矩负载8因此行走电机的调速可采用变 频调速。由于煤矿副井操车作业中8 负载变化大8 如上下空车、 矸 车、 设备或液压支架等， 同时8 要求行车时速度稳定。这样就需要 有效地减少摆渡车停车时惯性的冲击力8故可设计为采用两段 速度8 即行走时为输出高速8 停车前为低速爬行。 H装车系统 装车系统主要由调车绞车、 皮带输送机、 刮板输送机等设备 组成。 目前国内各工矿装车站列车牵引装置 调车绞车俗称铁 牛A8 仍主要采用双速电机调速8 即在装煤时使用低速、 回绳时使 用高速。由于在装煤时列车前进速度不变8 为使煤能均匀装入车 厢8 并且重量在要求范围内8 操作人员不得不频繁启停“铁牛”8 使用很不方便8 效率也不高8 且电机、电气设备频频受启动电流 冲击8 使用寿命降低8 维修量增加8 电能损耗也很大。使用变频调 速后8 装车时的操作改变为B 由操作人员根据煤流量大小进行调 速8 如来煤流量稳定8 调到一个合适的速度后8 就基本不用再调 了。当所有车厢都装满后8 铁牛脱开列车8 选择反转8 调到高速8 使铁牛快速返回。在调车绞车调速系统中采用变频调速具有以 下优点B 一是节省电费 CDE 以上。 二是提高了装煤自动化程度和 生产效率。三是启动功能8 除了能减少电流及机械冲击外8 还解 决了脱绳、 爬绳等危及安全生产的问题。 皮带输送机除装车系统使用外8 井下及洗煤厂也大量使用8 由于诸多原因8 使用中相当长时间都处于空载或轻载运行状态8 电能浪费严重8 如使用变频调速技术8 节能效果可观8 同时也能 解决大功率皮带输送机的启动困难问题。 随着科学技术的不断进步8交流电动机变频调速技术已日 趋完善8 在煤矿企业技术改造和产品更新换代及在节能和实现 生产过程自动化方面都取得了明显的效果。因此8 必须积极推广 先进的交流变频调速技术8 用先进的设备武装、 改造煤矿等传统 产业8 促进工业自动化的进一步发展。 参考文献 IJ胡崇岳 现代交流调速系统IKJ 北京B 机械工业出版社8 LL“ ICJ王占奎 变频调速应用百例IKJ 北京B 科学出版社， LLL IJ陈国呈 MNK 变频调速及软开关电力变换技术IKJ 北京B 机械工 业出版社， CDD 第一作者简介B 牛海明， 男， LO“ 年 D 月生， 山西省晋城市人， LLC 年毕业于山西矿业学院工业电器自动化专业，工程师，山西晋城煤业集 团凤凰山矿综采三队， 山西省晋城市， DH“DD 牛海明变频调速在煤矿企业的应用企业之窗