變頻控制系統(tǒng)在帶式輸送機中的應(yīng)用及技術(shù)改造

核心提示：變頻控制系統(tǒng)在帶式輸送機中的應(yīng)用及技術(shù)改造

                                 變頻控制系統(tǒng)在帶式輸送機中的應(yīng)用及技術(shù)改造
　　
    輪上。下端連接配重塊。標尺指針連接于動滑輪上，可隨動滑輪在標尺架上上下移動。當(dāng)水位變化時，如水位升，浮筒在水的浮力作用下叫上移動，引起動滑輪叫K移動，帶動標尺移動，從而指示水位的變化方向和數(shù)量。

　　關(guān)鍵技術(shù)問題的解決水位高度的真實顯示因小井硐室的高度低，約為2.2m，而小井深度較大，水位的實際變化約在0.5~4m之間，單獨采用定滑輪時小井硐室，度不能滿足指示要求，而采用滑輪組系統(tǒng)時，可每水位變化等比例縮�。�縮小一半），這樣水位每升高（或下降）1m，標尺指針將下降（或升高）（）。5m，將水位的實際變化值標定在標尺上，就反映了水位的實際，S度。

　　配重塊重量的確定根據(jù)浮筒重、水對浮筒的浮力確定配重塊的重量。為了方便配重塊重量設(shè)定，采用道軌，根椐所需重量確定道軌長度，截取適當(dāng)尺寸，考慮鋼紇繩及滑輪阻力，經(jīng)計算，配重塊應(yīng)略大防止配重塊與浮筒的干擾問題浮筒上下移動與配重塊交匯時易發(fā)生碰撞，為了防止配重塊與浮筒在上下運動中的干擾N題，采用2個定滑輪以加大配重塊與浮筒之間的距離，標尺的顯示將標尺涂刷成白色，刻度值貼上紅色反光膜，紅色與白色對比度強，并且紅色反光膜在礦燈照射下M示十分醍自，方便司泵工準確觀察水位。

　　水位報警裝置水位報警裝置是根據(jù)KiD18型帶式輸送合保護裝置的堆煤保護、速度保護、溫度保護、控制電路和電源等組成，速度傳感器改為液體流量傳感器，因水渦輪的轉(zhuǎn)速與水流量成正比，水渦輪轉(zhuǎn)速可以反映水流量的大小，采用磁切割原理，將從水渦輪的轉(zhuǎn)速，變換成開關(guān)信號送給主機，若主機2s內(nèi)收不到磁開關(guān)信號，主機將判斷為水泵沒有流量或流量低，KJD18型帶式輸送機綜合保護裝置保護動作，真空磁力開關(guān)跳閘，避免了水泵運行中掉水或排水量較小引起燒壞水泵故障。高煤位保護輸入端接在水倉低水位保護輸入端，該保護由浮筒1滑輪組、配重、連接浮筒與配重的繩索和磁塊以及磁接近開關(guān)等組成。保護輸入端串入1只與煤電阻一樣大小的2.5MO電阻，以免造成輸入屯流大燒壞輸入端……把電極改成磁接近開關(guān)是因為水倉濕度大引起電極對地電阻減小，保護該動作。

　　丫丁2和繼電器j等組成（見）。當(dāng)水倉水位達到上限U寸，電極A，B被水淹沒，VT，導(dǎo)通，繼電器帶電動作，其常開觸點閉合，繼電器動作，其常開觸點閉合，報警回路開通，電鈴報警；當(dāng)水位達到下限時。電極B，C被水淹沒而開路，同理，屯鈴報警，如此周而復(fù)始，實現(xiàn)水位的控制。

　　3效果分析應(yīng)用自動控制后，可實現(xiàn)無人監(jiān)守，節(jié)約：人H山按每人每年費用為2.4萬元i十算，僅人工費年節(jié)約就達7.2萬元，而1套KJD18-36V型帶式輸送機保護價格僅為3多元，1個多月就可圇收成本，：自動報警裝置的安裝使用，保證了水泵的及時開停，避免了水倉滿水事故和水泵空轉(zhuǎn)磨損、發(fā)熱、絕緣水平降低的現(xiàn)象。延長了水泵的使用奇命。，在“削峰填咎”節(jié)約屯能方而發(fā)揮了有效的作用。水泵運行或停止時司泵工每小時巡M檢查1次水位情況，對于水位變化有一個準確顯示。

　　可以實現(xiàn)無人看守和現(xiàn)場監(jiān)護，水泵送水更安全可靠，減少K井人員和+安全隱患，實現(xiàn)安全生產(chǎn)�？谧冾l控制系統(tǒng)在帶式輸送機中的應(yīng)用及技術(shù)改造王冠宇張志輝河南龍宇能源公司陳四樓煤礦河南永城47M（）（1四樓煤礦井下原煤主運輸系統(tǒng)設(shè)計為GX型強力膠帶運輸，有時單翼強力膠帶運輸量僅%J1；I -噸每小時，而有時運輸量又可達到設(shè)汁運輸能力1350t/h，礦井兩翼生產(chǎn)不均衡造成能耗較大，浪費嚴重，因此實現(xiàn)大功率帶式輸送機的節(jié)能運行巳經(jīng)成為煤礦企業(yè)提高效益的有效途徑之一。且《煤礦安全覘程》規(guī)定“帶式輸送機應(yīng)加設(shè)軟啟動裝置”，軟啟動裝置能夠使帶式輸送機實現(xiàn)平穩(wěn)啟動，減少啟動電流對電網(wǎng)的沖擊，還能降低對輸送帶強度的要求，可延氏輸送機的使用壽命：，變頻器具有在線控制功能，可根據(jù)電機負荷變化調(diào)整電機工作電源電壓和頻率，達到所需轉(zhuǎn)矩，具有明顯的節(jié)能效果，從而實現(xiàn)運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟運行據(jù)生產(chǎn)實際在陳四樓煤礦北翼第丨部帶式輸送機安裝實施了變頻控制系統(tǒng)，并對其進行了技術(shù)改造，在生產(chǎn)過程中取得了良好的安全和節(jié)能效果。

　　1變頻控制系統(tǒng)組成及工作原理變頻控制系統(tǒng)主要有BPJ，-200/60型變頻器、KXJD1-丨27隔爆兼本安型電源控制箱、CXH-〗/本安型操作臺及備用啟動器纟fl成：1.1變頻器的選型及主要性能參數(shù)陳四樓煤礦北翼第1部帶式輸送機設(shè)汁驅(qū)動能力為kW，主電機供電電甩為V，變頻器的電流必須大于或等于電機的額定電流。即。BPJ，-200/660型變頻器額定容量為20（>A，額定電壓為66（）V，能夠滿足帶式輸送機的需要，控制方式初始設(shè)置v //控制，=0）為線<丨生開環(huán)空制，：，經(jīng)驗KM丨丨、電機綜保2m6年5月陳四樓煤礦北翼第一部強力帶式輸送；機電控系統(tǒng)實現(xiàn)變頻運行。2007年底進行了技術(shù)改i造，運行實踐表明變頻控制系統(tǒng)的應(yīng)用及其技術(shù)改造丨取得了以下效果j；山權(quán)域第菠卷200§年12，期1.2備用設(shè)備3臺BQDI3-：U5磁力啟動器作為主機驅(qū)動的備用設(shè)備，在變頻器發(fā)生故障的情況下將3臺BQE-：i5開關(guān)投入運行。變頻器控制系統(tǒng)主電路見。

　　2變頻控制系統(tǒng)存在的問題及技術(shù)改造陳四樓煤礦北翼第一部鋼絲繩芯帶式輸送機自使用變頻器（BPJi-200/660）作為主機驅(qū)動控制設(shè)備以來，滿足了礦井北翼生產(chǎn)的需要。但在使用過程中變頻控制系統(tǒng)暴露出一些悶題，針對這些問題做了相應(yīng)的技術(shù)處理，使系統(tǒng)更加完善可靠2.1通訊故障安裝結(jié)運行1個多月便出現(xiàn)通汛故障，后經(jīng)判定原因是安裝的通汛光纖太長（超過10m），信號衰減嚴重，通汛光纖重新處理后變頻器正常運行。

　　2.2過流故障帶式輸送機重載停機后再啟動過程中變頻器出現(xiàn)過流故障，即帶式輸送機沒運行起來變頻器過流自動關(guān)機，重載啟動性能差。重載運行，因：i機驅(qū)動，3號驅(qū)動裝置輸出負載遠大于1號機和2號機，多機功率不平衡，變頻器保護頻繁跳電，嚴重影響生產(chǎn)。

　　3號變頻器溫度過高，長時N運行存在安全隱患。

　　針對這種觀象，技術(shù)人員閱相關(guān)資料，并調(diào)閱變頻器軟件技術(shù)參數(shù)，確定輸送機重載啟動性能差及多機功率不平衡的原因是目前變頻器使用的控制方式I，//控制（'，=（>）為線性開環(huán)控制，z變頻器在重載啟動時不能躲避其啟動電流，另外變頻器不能檢測負載的反饋佶號，造成多機功率不平衡，使變頻器頻繁關(guān)機。

　　對3臺主電機技術(shù)參數(shù)進行測定識別后，改變變頻器的控制方式，由原來的v//控制變?yōu)槭噶靠刂品绞剑瑢崿F(xiàn)信號閉環(huán)，在負載的運行過程中可以根據(jù)需要為電機輸出必要的轉(zhuǎn)矩，變頻器實時檢測電機的運行數(shù)據(jù)，根據(jù)檢測的數(shù)值，通過頻韋的變化來調(diào)整負載運行的功率，使多機動傾于平衡運行。，2.3變頻器故障控制系統(tǒng)中1號電機設(shè)為主機，2號、。3號屯機設(shè)為從機，由1號變頻器控制2號、3號變頻器，一旦其中I臺變頻器故障，。3臺變頻器都將不能使用。

　　在變頻器發(fā)生故障的情況下將3臺BQD，-315磁力啟動器投入運行。：，但在使用過程中，該系統(tǒng)暴露出以下問題。

　　變頻器發(fā)生故障后，3臺BQDc-SlS磁力啟動器不能通過操作臺實觀自動投入運行。

　　正常運行時，GHK，斷開，電流流經(jīng)變頻器主方、負方、電機。但在變頻器發(fā)生故障時，若直接將3臺BQD，S-315磁力啟動器投入使用，GHK、KM，導(dǎo)通后變頻器主方、負方直接導(dǎo)通形成短j路，必將造成事故發(fā)生。因此，每次投入BQD，-315磁力啟動器需要拆除變頻器負荷線，每次改線花費至少3h，嚴重影響礦井生產(chǎn)（此帶式輸送機為礦井主煤流運輸設(shè)備）c.投入BQD，-315磁力啟動器后變頻器仍處于帶電狀態(tài)，無法對變頻器進行檢查檢修2007年12月對北皮一部變頻控制系統(tǒng)進行改造，去掉原來的3臺BQD1%-315磁力啟動器，時變頻器增加配套的旁路啟動器，變頻器正常運行時，KM，接觸器斷開，KM，KM2接觸器吸合，旁路啟動器備用；在變頻器故障時通過操作臺快速切換到旁路啟動器，KM，KM2接觸器斷開，KM，接觸器吸合。旁路圮動器投入使用，并實現(xiàn)旁路啟動器運行時變頻器不帶電，可以隨時對變頻器進行檢查檢修。故障排除，改造后的控制系統(tǒng)見，BQDh-315磁力圮動器與旁路婦動器主電路的比較見-，丨一丨電機d綜保BQD15-315磁力啟動器與旁路啟動器主電路比較3變頻控制系統(tǒng)使用效果煤（1）實現(xiàn)帶式輸送機的軟啟動，減少了啟動時對硫化接頭的沖擊，使膠帶和張緊設(shè)備運行更加安全可靠，延長了鋼絲繩芯膠帶的使用壽命，預(yù)計膠帶壽命可以延長20%以上諒輸送機長度為800m，每年可以節(jié)約膠帶投資13.6萬元。

　　實現(xiàn)3臺tlUlN的功率平衡和變頻運行，降低了電耗，節(jié)約了電費。根椐實際測試，改造后平均運行電流F降了25%左右，就此可以丨十算出該部帶式輸送機每年可節(jié)約電耗費用51.24萬元。

　　技術(shù)改造前基本上每個月都要影響生產(chǎn)時間2（>h左右，技術(shù)改造后實現(xiàn)了矢量控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在變頻器故障時怏速切換到旁路啟動器，減少影響礦井生產(chǎn)的時N，每年可以節(jié)約生產(chǎn)時間240h，可以多生產(chǎn)原煤6萬t，增加創(chuàng)造效益300多萬元，綜上所述，變頻控制系統(tǒng)在陳四樓煤礦北翼第一部帶式輸送機的應(yīng)用及其技術(shù)改造每年就可以為礦井節(jié)約各項費用400萬元左右。口淺析媒礦排水設(shè)備的節(jié)能措施曹玉環(huán)龍煤礦業(yè)集團鶇崗分公司富力煤礦黑龍江鶴崗154川（1礦主排水仵礦山屬大型設(shè)備管理范疇，在煤礦生產(chǎn)中占有舉足輕重的位置，主排水泵又是一種高能耗設(shè)備，每年用電量占全礦用電量的20%甚至更高，因此，提高排水設(shè)的經(jīng)濟性、節(jié)約電能是煤礦節(jié)電工作的重要環(huán)節(jié)。

　　1提高水泵效率可大大降低噸水百米電耗目前國外水泵效率在80%以上或更高，國產(chǎn)水泵的效率也達到了78%以上，而各礦用的陳舊水泵效率達不到有的也M有30%.如果更新這些低效泵，排水電耗將大大降低。以鶴礦集團富力礦為例，-U0水平原來使用的是20世紀80年代初生產(chǎn)的8型栗，共有4臺，把井下及-110浦水量直接排至地面。經(jīng)局測試效率在3%左右，浪費大量的電力。20世紀90年代未到21世紀初陸續(xù)對該4臺泵進行了改造，其中3臺為DN3006（）X 8，效率達至IJ65%，1臺改為KND45（>-r>（>x效率達到70%，而效率每提高1%，噸水百米電耗可降低0.0（）8kW-h，該礦地面標高+252，每大開3臺泵，排水16h，則每年可節(jié)約用電15000kw*h. 2保持和改善排水系統(tǒng)效率噸水百米排水電耗直接與設(shè)備的運行效率有關(guān)，排水設(shè)備的運行效率適水泵運行效率、電機運行效率和管路效率三者之和，這3項效率之間相互影響。

　　2.1保持和改善水泵效率由上可知，在排水系統(tǒng)效率中，水泵的運行效率是主要因素，因此加強檢修的同時，采用質(zhì)量合格的配件，并且各部間隙調(diào)整適當(dāng)，以保證水泵的檢修質(zhì)量，從而保持或提高水泵的運行效率。因此，經(jīng)過全面培訓(xùn)成立專業(yè)檢修組，研究解決水泵配件質(zhì)量和檢修等問題，并建立一套完整的檢修制度以確保設(shè)備的完好率是十分必要的。

　　2.2保持和提高管路效率長期排水，管壁上結(jié)垢，影響水的流量，因此定期清理管路是保持和提高管路最好的辦法。

　　用棘球清理管路。如開灤馬家溝礦1條管徑為200mm的老管路，由于積垢管徑縮小到100mm，利用棘球清理后，管路效率恢復(fù)到90%.用碎石清掃管路。如本溪某礦1條1的鑄鐵管，管徑由原250mm縮小至190mm左右，用碎石清掃積垢后，排水量增加10%，壓頭損失減少⑶用鹽酸清洗水管積垢。如焦作馬村礦常使用鹽酸清洗水管積垢，排水系統(tǒng)效率提高5.3%，2.3提高泵的吸水性能采取的方法可分兩類，一是改進泵本身的結(jié)構(gòu)，二是外加輔助裝置，前者是設(shè)計、制造部門的任務(wù)。

　　后者則可以采取以下幾項措無底閥排水利用真空泵抽真空吸水或利用噴射吸水器抽空吸水，都可以不用吸水底改為無底閥排水。采用無底N排水可以減少吸水覲力，從而提高吸水高度，節(jié)省了電能。除此之外，還可以免去底閥漏水、堵塞等麻煩。以鶴礦集團富力礦為例，-（）水平、-310水平就是利用代泵抽空吸水的無底閥排水。

　　正壓給水丨￡壓給水是利用靜壓水頭或?qū)⑸齁BE泵出接吸水管給水，采用正壓給水可以提高排水效率，降低電耗。

　　測定允許的吸水高度水泵出廠銘牌值并不等于允許吸水高度，這點往往造成現(xiàn)場使用單位誤會以致在低水位排水時，可能使水泵處于輕度汽蝕條件下運轉(zhuǎn)，影響水泵效率，浪費電力。同時也縮短了水泵的使用壽命，對于允許吸水真空度'值與允許吸水高度Z之間的關(guān)系，可由下式進行計算式屮：\為管路阻力；為速度頭損失；（）。3為安全系數(shù)。

　　3用電時調(diào)荷、躲峰I經(jīng)驗調(diào)荷是在總供電量不變的情況r，減少負荷曲線的波動，提高負載率。躲峰是根椐日負荷曲線的變化規(guī)律，使大容量用電設(shè)備躲過高峰負荷開動，而在低谷負載時運行，座縮尖端負荷，它是節(jié)約電能的重要措施之一。