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[摘 要]近年来,随着煤矿开采规模和产量的急速提升,工作面刮板输送机的功率已经严重制约着矿井的生产.随着刮板输送机的功率不断的增高,对电网电压和波动影响巨大,于是刮板输送机大功率电机的软启动装置的更新已经刻不容缓,没有解决好该类问题,难以实现安全开采,所以,本文综述了变频电机和德国的福伊特的各自特点,为大采高工作面设备选型提供一些依据。
[关键词]大采高工作面 变频电机 福伊特
中图分类号:TM344.6 文献标识码:TM 文章编号:1009―914X(2013)25―0378―01
0.绪论
我国的煤炭资源丰富,总量高达5.57万亿吨,鄂尔多斯煤田是中国最大的多纪煤田,世界特大型煤田之一,地跨陕、甘、宁、内蒙古、晋五省区,东西宽400KM,南北长600KM,这里储藏着全国1/3的储量,地质条件最简单,埋藏浅,压力不大,煤层近水平,煤层厚度都在2米以上,多数3-7米之间,还有达到18米厚,极适宜大规模开采,该地区年产千万吨矿井及常见,神华集团在这里没有低于600万吨的矿井,伊泰红庆河煤矿准备设计成年产三千万吨的矿井,为了满足高产量,刮板机需满足的要求,煤炭开采集中化是一个全球性趋势。矿山的数量正在减少,而同时采矿的能力却在增加。这一发展中的主要技术之一是动力传输工程。只有“智能化”的驱动设备才可使用高输入功率并提高对机械元件的保护。所以大功率设备的软启动的耐用型和稳定性尤为重要。
1.德国福伊特562 DTPKWL2-1000的基本参数和性能
德国福伊特公司562 DTPKWL2-1000阀控充液式液力偶合器,能满足以下要求:
(1)提供空载电机启动。能够在空载的情况下顺序启动电机,这样可保护电机和供电系统
(2)驱动力矩从0平稳增大到启动力矩,即使刮板机过载时,也在启动时在链条上平稳传递力矩。这会最大程度地确保输送机的可靠性和有效性。
(3)连续工作中能使载荷平衡。这意味着可优化利用装机功率。
(4)允许像链条张紧和慢速之类的特殊工作模式。
福伊特水介质阀控充液式液力偶合器,用做软启动。它的工作用水直接来源于淡水系统。在偶合器和供水导管间有一个电磁控制组合阀块,它负责对偶合器所有的控制功能,偶合器在起动时充液,补偿持续工作中发生的泄漏,同时控制偶合器的温度。如果在连续工作中超过了温度限制,充液阀和排液阀门同时开启,将过热的工作水排掉换为冷水。
另外刮板机每次起动时,即进液阀打开时,要求:1)动态进水压力在0.4-1.2MPa之间,2)进水量为240L/min,所以用水量很大,根据各矿的实际使用情况,如果供水压力能保证动态压力不低于0.4Mpa,流量不低于150L/min,偶这里属于水资源匮乏区每方水价格5元,该设备对水质的要求太高,更无法用复用水,造成了吨煤成本的增加。
根据各矿使用中发现该设备故障率高,经常出现不排液,水从输出侧溢流管、轴承座或者输出侧排气孔外流出来。或者常排液,造成不能正常启动运输机,控制系统经常报充液超时故障。
酸刺沟煤矿综采工作面使用张家口煤机厂放顶煤刮板输送,该刮板机配套使用福伊特阀控充液式液力偶合器,2011年2月28日试生产,从2011年9月15日第一台偶合器出现问题,在一年的质保期内,已有四台偶合器损坏,另外厂家售后服务也跟不上,那些洋买办们利益熏心,总是影响生产。
2.德国保越变频电机的基本参数和性能:
变频电机的描述:
电机的定子机壳被设计成“隔爆”结构。装备在定子机壳上部的接线盒同样的也被设计成“隔爆”结构。它被用来安装功率元件、控制元件和 FSK 模块电路。内部的盒子(主电源电抗器盒),也是“隔爆”结构,它被装在电机非驱动端,在它上面安装接触器、1 个电抗器、终端元件、编码器和供水管道的链接。为了电机冷却的需要,电机在双层机壳、接线盒冷却板和电抗器壳内装有冷却管道。
电机参数:
a)总体的驱动
电机型号:dksWa72UM/4-4,轴功率:1000 KW,额定电压:2X3 AC 1140V 偏(+10%/-20%)
额定电流,输入:2X320 A,额定电流,线圈端:690 A,额定扭矩:6410 NM,额定转速:1490 rpm,最大转速:1800 rpm,额定频率:50 Hz,最大频率:60 Hz,效率(包括变频器):93%,绝缘等级:F,工作制:S9,保护类型:EExdI/MA,防护等级:IP55,转动惯量:34 kgm2,安装型式:IM B5,总重:7000 kg,非驱动端油变频器类型: 逆变器(功率电子脉冲),输入电流: 700 A,直流母线电容:3X2300 μF,电容-额定电压: 1650 V DC,电容-放电时间: 10 min
b)控制单元
型号::BEKU02;Type Ⅱ,电压:127 V(偏差+10%...-20%),最大能量功耗:200VA
d)冷却系统
冷却系统类型: 水冷
额定流量::25 L/min 在△p=6 bar
冷却水进入时的温度: 15…40 ℃
工作压力: 10…20 bar
安全阀额定压力:30 bar
注意事项:变频电机永远不能在没有冷却水的情况下运转。电机在没有冷却下运转会立即
导致损坏。操作者必须确保冷却系统的监视
变频一体化电机的优势在于它的体积小,能够依照需求速度可以调整转矩,当链条低张力时,可适应不同的链条长度,能迅速实现负载平衡,过载时间长,在启动和负载平衡时没有损耗,功率因数高总效率≈94%,节能好于其它系统,要求冷却水流量小,售后服务好,服务期内免费维护,使用寿命达15年,36000小时后才进行维修,大修的费用只为全价格的15%,性价比高。酸刺沟煤矿在用了有一年多的时间从未出现过大的故障。没有因为改昌平的原因影响超过两小时的机电事故。
3、结束语
综上所述,无论从经济、降低事故率、还是从出现事故后,厂家的售后服务上,工作面的大功率刮板机的软启动设备变频电机都是我们的首选。
参考文献
[1] 德国VIOTH公司562DTPKWL2-1000使用说明书。
[2] 北京华海基业机械设备有限公司变频电机使用说明书。
[3] 伊泰京粤酸刺沟煤矿机电动力部设备档案。
作者简介
马锋,男,汉族,安徽濉溪人,1973年生,专科,矿山机电,从事煤矿机电设备管理工作。
[关键词]大采高工作面 变频电机 福伊特
中图分类号:TM344.6 文献标识码:TM 文章编号:1009―914X(2013)25―0378―01
0.绪论
我国的煤炭资源丰富,总量高达5.57万亿吨,鄂尔多斯煤田是中国最大的多纪煤田,世界特大型煤田之一,地跨陕、甘、宁、内蒙古、晋五省区,东西宽400KM,南北长600KM,这里储藏着全国1/3的储量,地质条件最简单,埋藏浅,压力不大,煤层近水平,煤层厚度都在2米以上,多数3-7米之间,还有达到18米厚,极适宜大规模开采,该地区年产千万吨矿井及常见,神华集团在这里没有低于600万吨的矿井,伊泰红庆河煤矿准备设计成年产三千万吨的矿井,为了满足高产量,刮板机需满足的要求,煤炭开采集中化是一个全球性趋势。矿山的数量正在减少,而同时采矿的能力却在增加。这一发展中的主要技术之一是动力传输工程。只有“智能化”的驱动设备才可使用高输入功率并提高对机械元件的保护。所以大功率设备的软启动的耐用型和稳定性尤为重要。
1.德国福伊特562 DTPKWL2-1000的基本参数和性能
德国福伊特公司562 DTPKWL2-1000阀控充液式液力偶合器,能满足以下要求:
(1)提供空载电机启动。能够在空载的情况下顺序启动电机,这样可保护电机和供电系统
(2)驱动力矩从0平稳增大到启动力矩,即使刮板机过载时,也在启动时在链条上平稳传递力矩。这会最大程度地确保输送机的可靠性和有效性。
(3)连续工作中能使载荷平衡。这意味着可优化利用装机功率。
(4)允许像链条张紧和慢速之类的特殊工作模式。
福伊特水介质阀控充液式液力偶合器,用做软启动。它的工作用水直接来源于淡水系统。在偶合器和供水导管间有一个电磁控制组合阀块,它负责对偶合器所有的控制功能,偶合器在起动时充液,补偿持续工作中发生的泄漏,同时控制偶合器的温度。如果在连续工作中超过了温度限制,充液阀和排液阀门同时开启,将过热的工作水排掉换为冷水。
另外刮板机每次起动时,即进液阀打开时,要求:1)动态进水压力在0.4-1.2MPa之间,2)进水量为240L/min,所以用水量很大,根据各矿的实际使用情况,如果供水压力能保证动态压力不低于0.4Mpa,流量不低于150L/min,偶这里属于水资源匮乏区每方水价格5元,该设备对水质的要求太高,更无法用复用水,造成了吨煤成本的增加。
根据各矿使用中发现该设备故障率高,经常出现不排液,水从输出侧溢流管、轴承座或者输出侧排气孔外流出来。或者常排液,造成不能正常启动运输机,控制系统经常报充液超时故障。
酸刺沟煤矿综采工作面使用张家口煤机厂放顶煤刮板输送,该刮板机配套使用福伊特阀控充液式液力偶合器,2011年2月28日试生产,从2011年9月15日第一台偶合器出现问题,在一年的质保期内,已有四台偶合器损坏,另外厂家售后服务也跟不上,那些洋买办们利益熏心,总是影响生产。
2.德国保越变频电机的基本参数和性能:
变频电机的描述:
电机的定子机壳被设计成“隔爆”结构。装备在定子机壳上部的接线盒同样的也被设计成“隔爆”结构。它被用来安装功率元件、控制元件和 FSK 模块电路。内部的盒子(主电源电抗器盒),也是“隔爆”结构,它被装在电机非驱动端,在它上面安装接触器、1 个电抗器、终端元件、编码器和供水管道的链接。为了电机冷却的需要,电机在双层机壳、接线盒冷却板和电抗器壳内装有冷却管道。
电机参数:
a)总体的驱动
电机型号:dksWa72UM/4-4,轴功率:1000 KW,额定电压:2X3 AC 1140V 偏(+10%/-20%)
额定电流,输入:2X320 A,额定电流,线圈端:690 A,额定扭矩:6410 NM,额定转速:1490 rpm,最大转速:1800 rpm,额定频率:50 Hz,最大频率:60 Hz,效率(包括变频器):93%,绝缘等级:F,工作制:S9,保护类型:EExdI/MA,防护等级:IP55,转动惯量:34 kgm2,安装型式:IM B5,总重:7000 kg,非驱动端油变频器类型: 逆变器(功率电子脉冲),输入电流: 700 A,直流母线电容:3X2300 μF,电容-额定电压: 1650 V DC,电容-放电时间: 10 min
b)控制单元
型号::BEKU02;Type Ⅱ,电压:127 V(偏差+10%...-20%),最大能量功耗:200VA
d)冷却系统
冷却系统类型: 水冷
额定流量::25 L/min 在△p=6 bar
冷却水进入时的温度: 15…40 ℃
工作压力: 10…20 bar
安全阀额定压力:30 bar
注意事项:变频电机永远不能在没有冷却水的情况下运转。电机在没有冷却下运转会立即
导致损坏。操作者必须确保冷却系统的监视
变频一体化电机的优势在于它的体积小,能够依照需求速度可以调整转矩,当链条低张力时,可适应不同的链条长度,能迅速实现负载平衡,过载时间长,在启动和负载平衡时没有损耗,功率因数高总效率≈94%,节能好于其它系统,要求冷却水流量小,售后服务好,服务期内免费维护,使用寿命达15年,36000小时后才进行维修,大修的费用只为全价格的15%,性价比高。酸刺沟煤矿在用了有一年多的时间从未出现过大的故障。没有因为改昌平的原因影响超过两小时的机电事故。
3、结束语
综上所述,无论从经济、降低事故率、还是从出现事故后,厂家的售后服务上,工作面的大功率刮板机的软启动设备变频电机都是我们的首选。
参考文献
[1] 德国VIOTH公司562DTPKWL2-1000使用说明书。
[2] 北京华海基业机械设备有限公司变频电机使用说明书。
[3] 伊泰京粤酸刺沟煤矿机电动力部设备档案。
作者简介
马锋,男,汉族,安徽濉溪人,1973年生,专科,矿山机电,从事煤矿机电设备管理工作。