输送机,作为一种在特定线路上连续输送物料的机械,被广泛应用于各个行业中。其输送线路通常固定,既可以进行水平输送,也可以进行倾斜甚至空间输送。在云南省小龙潭矿务局,这种机械也得到了高效应用。该矿务局作为国有煤炭生产企业,不仅是国家批准的大型煤炭基地——云贵煤炭基地的重点矿区,还是云南省重要的能源生产基地。其主营业务以煤炭为主,同时涉及机修、建筑等多个领域,形成了多元化经营的发展格局。目前,矿务局正在进行五期扩建工程,该项目是云南省“双百”重点建设项目,预计将于年3月全面开工,建成后年煤产量将达到万吨。
工程概况及设计方案云南省小龙潭矿务局布沼坝新剥离系统中的带式输送机,其主电机功率高达2xkW。为了确保安全生产并减少设备冲击,矿务局与设计、机修等多方合作,经过深入研究,决定采用高压变频器来驱动该输送机。此外,为了应对机械部分可能出现的较大误差,充分利用变频器能够便捷调速的特性,矿务局采用了“一拖双机同步”的设计方案。
系统胶带机的工作原理和特点胶带机通过驱动轮鼓与胶带之间的摩擦来牵引胶带运动。胶带本身具有弹性,能够在张力作用下变形,并通过摩擦力带动物体在支撑辊轮上移动。由于胶带机在启动和停止时都会储存大量势能,因此启动时需要采用软启动方式以避免冲击。
在国内,许多煤矿采用液力耦合器来实现胶带机的软启动。然而,液力耦合器存在一些不足之处,如调速范围窄、启动时间短且加载力大,以及难以解决双机驱动时的负载功率和胶带弹性势能功率的合理分配与同步问题。这些问题可能导致皮带断裂和老化,对皮带的强度要求较高。此外,长时间工作还会导致液力耦合器内部油温升高、金属部件磨损、泄漏及效率降低,增加维护难度和成本,并可能对环境造成污染。
方案实施为了解决这些问题,我们采用了双机通讯处理系统来协调和控制主、从变频器系统。该系统通过相互通讯和互传信息,实现了对胶带机的精准控制。当主机出现轻故障时,从机会实时跟随主机采取相应处理措施,反之亦然。同时,借助双电动机功率检测处理系统,系统能够实时自动调整主、从电机的同步运行,确保主机和从机转速的完全同步。
变频器选型及主回路说明我们选用的变频器型号为AMB-HVI--00-06,额定功率为KW,额定电压为6KV,额定电流为00A,数量为2台。变频器主回路已给出,如下所示:每台变频器均配备了完整的QSQSKM和KM2组件。QS作为单刀隔离开关,而KM则是真空接触器。在KM处于闭合状态时,QS会通过机械闭锁功能阻止任何操作。变频器的合闸状态由DCS系统进行控制,并具备长期带电能力。
该变频器系统的主要优势包括:
实现了平稳的软启动和软停车,有效减轻了对电网的冲击。提供了连续可调的变频频率,使调速更加便捷可靠,运行更为平稳。省去了原先的换档接触器及调速电阻,不仅节省了维修成本,还减少了停机维修时间,进而提高了生产效率。同时,也改善了工人的操作环境,避免了在高温条件下工作。在低速运行时,节能效果尤为显著。
此外,我们还对节电率和投资回报进行了详细分析。小龙潭矿物局布沼坝新剥离系统带式输送机的主电机功率为2xkW,原先采用交流接触器进行速度切换。由于功率较大,启动换档时的冲击电流也很大,中高速运行也不够平稳,导致大量电能浪费在转子电阻上。同时,工人的操作环境也相当恶劣。针对这些问题,我们决定采用深圳市安邦信电子有限公司生产的AMB-HVI高压系列变频器进行系统改造。经过几个月的运行,改造效果非常理想。