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摘要：隨著煤礦機械化的發(fā)展，我國煤礦的綜采面現(xiàn)已大量采用刮板輸送機（刮板機）設(shè)備，刮板機的應(yīng)用大大提高了煤礦開采效率，帶來極高的經(jīng)濟價值。但在生產(chǎn)運行時刮板機斷鏈事故頻繁發(fā)生，嚴重制約了生產(chǎn)效率，經(jīng)過調(diào)查分析，斷鏈原因是鏈條不能承受重載啟動的極大張力而發(fā)生強度失效。為此新風光研發(fā)的防爆變頻器，運用多電平變頻器技術(shù)，實現(xiàn)了輸送機平穩(wěn)啟動，解決了刮板機斷鏈及重載啟動問題，提高了煤礦行業(yè)的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：煤礦  多電平   變頻器   刮板輸送機  功率平衡

1. 引言

刮板機是綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)過程中有無可替代的作用，它的工作情況直接影響井下的生產(chǎn)。工作面刮板輸送機主要用來與采煤機、液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機、破碎機和帶式輸送機配套而實現(xiàn)綜采工作面的落煤、裝煤、運煤、移溜和頂板支護等工序的機械化。刮板輸送機一般可作為采煤機和刨煤機運行的軌道和安裝基礎(chǔ)，以及液壓支架向前移動的支點。本文主要介紹新風光防爆變頻器在兗礦集團某煤礦現(xiàn)場的應(yīng)用。

2. 刮板機的結(jié)構(gòu)及工作原理

刮板輸送機的工作原理是將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，將刮板固定在鏈條上（組成刮板鏈），作為牽引構(gòu)件。當機頭傳動部啟動后，帶動機頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環(huán)運行，完成物料的輸送。

圖1 刮板機示意圖

3. 現(xiàn)場工況

現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境惡劣，濕度較大、陰冷、而且粉塵非常多。電機距離變頻器大約1200m，現(xiàn)場工況如下：

刮板機對變頻器技術(shù)要求：

實現(xiàn)刮板電機長距離驅(qū)動，避免燒電機事故；

優(yōu)異的低頻轉(zhuǎn)矩特性，能實現(xiàn)重載啟動；

對過壓，過流，缺相，過載，過溫等問題具有保護功能；

啟動電流小，以減少對設(shè)備機械、供電系統(tǒng)的沖擊；

具有良好的過載能力及環(huán)境適應(yīng)能力，運行可靠性高；

4. 方案設(shè)計與說明

針對現(xiàn)場應(yīng)用需求，選用3臺新風光新一代防爆變頻器，其中2臺驅(qū)動刮板機電機，另外1臺驅(qū)動轉(zhuǎn)載機電機，2臺刮板機驅(qū)動變頻器采用主從控制，保持兩臺電機的功率平衡。

?全面的控制方式，兼容同步/異步電機驅(qū)動控制；

?優(yōu)異的驅(qū)動性能，多機功率平衡同步運行；

?卓越的運行控制性能，低頻大轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)啟動；

?完善的電機自學習功能，易用性強；

?友好的操作界面，操作便捷；

5. 使用效能

 采用新風光新一代防爆變頻調(diào)速系統(tǒng)，實現(xiàn)了刮板機的重載啟動和電機的功率平衡，改善設(shè)備工藝，并提升效率和安全。

?替代ＣＳＴ、TTT、高低速等設(shè)備采用直接對輪聯(lián)接，簡化機械系統(tǒng)，提高設(shè)備機械效率和可靠性。

?解決刮板輸送機重載軟啟動，減少機械和電氣沖擊。 

?實現(xiàn)根據(jù)鏈條強度設(shè)置最大轉(zhuǎn)矩保護，減少斷鏈的發(fā)生。 

?設(shè)置轉(zhuǎn)矩下限保護值，實現(xiàn)斷鏈自動停機保護。 

?實現(xiàn)機頭機尾動態(tài)功率平衡。 

?具備低速檢修模式以及正反轉(zhuǎn)控制模式，便于刮板機的檢修和卡鏈的處理。

?可采用普通的單速電動機，相比雙速電機可節(jié)約動力電纜。