1、工作面
刮板輸送機(jī)幾種啟動(dòng)方式的比較
目前神華神東煤炭集團(tuán)各綜采工作面刮板輸送機(jī)的啟動(dòng)方式有普通異步電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換，TTT偶合、CST偶合，以及變頻電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)等方式。其中最早使用的啟動(dòng)方式是雙速電動(dòng)機(jī)，功率為2 x700 kW和3x700 kW。刮板輸送機(jī)的主要特點(diǎn)是在低速啟動(dòng)后，可將電動(dòng)機(jī)電流降低到設(shè)定的轉(zhuǎn)換值時(shí)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，缺點(diǎn)是刮板鏈?zhǔn)軟_擊較大，影響刮板鏈的壽命。隨著加長(zhǎng)綜采工作面以及重型加長(zhǎng)綜采工作面的應(yīng)用，刮板輸送機(jī)配套功率逐步增加到3 x855 kW和3xl 000 kW，控制設(shè)備對(duì)雙速電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)方式已不能滿足要求，便逐步用ITr（閥控調(diào)速型液力偶合器）和CST（可控傳動(dòng)裝置）軟啟動(dòng)方式替代，主要特點(diǎn)是刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)，在啟動(dòng)電流降到正常空載電流時(shí)，控制系統(tǒng)控制偶合器，逐步加載啟動(dòng)刮板輸送機(jī)，但TTT啟動(dòng)方式受水質(zhì)影響較大，目前TTT啟動(dòng)方式和CST啟動(dòng)方式在刮板輸送機(jī)啟動(dòng)方式上仍占主流地位。2010年首次采用變頻電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式，該方式容易實(shí)現(xiàn)可變的速度、不同的加速時(shí)間、不同的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向和多臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩控制，因此，本文特介紹它在綜采工作面刮板輸送機(jī)上的應(yīng)用情況。
2、變頻電動(dòng)機(jī)在綜采工作面刮板輸送機(jī)上的應(yīng)用情況
2.1設(shè)備配置
大柳塔煤礦12310綜采工作面刮板輸送機(jī)由美國(guó)JOY公司生產(chǎn)，配置3臺(tái)1 000 kW的變頻電動(dòng)機(jī)，1 140 V電源由2臺(tái)KBSGZY - 2500 kVA專用移動(dòng)變壓器供給，經(jīng)KJZ/10 - 1140型專用控制開(kāi)關(guān)，JOY公司JOS控制器，以及天津華寧KTK控制系統(tǒng)對(duì)變頻電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和速度控制。設(shè)備配置圖如圖1所示。
2.2控制系統(tǒng)
在啟動(dòng)之前，JOS先檢測(cè)組合開(kāi)關(guān)，KTK控制器，以及變頻電動(dòng)機(jī)與JOS的通信等是否正常，若通信正常，則JOS給組合開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，KTK控制器便可以發(fā)出啟動(dòng)命令，組合開(kāi)關(guān)將l 140 V動(dòng)力電源送到變頻電動(dòng)機(jī)�？刂葡到y(tǒng)圖如圖2所示。
2.3 變頻電動(dòng)機(jī)內(nèi)部控制
在綜采工作面給變頻電動(dòng)機(jī)提供1路127 V電源，在刮板輸送機(jī)啟動(dòng)之前對(duì)采用一體化電動(dòng)機(jī)技術(shù)的變頻電動(dòng)機(jī)內(nèi)部控制器完成初始化，控制器對(duì)內(nèi)部變頻器件檢測(cè)后并作出判斷，然后將數(shù)據(jù)通過(guò)電纜發(fā)送到JOS控制器，如若正常，JOS控制器便將信號(hào)發(fā)送到KJZ組合開(kāi)關(guān)，綜采工作面刮板輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)KTC控制器正常時(shí)，就可以啟動(dòng)刮板輸送機(jī)。這樣，JOS控制器可以對(duì)變頻電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)設(shè)置并檢測(cè)顯示，KJZ組合開(kāi)關(guān)可以對(duì)數(shù)據(jù)通信情況和變頻電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況作一個(gè)輔助檢測(cè)。變頻電動(dòng)機(jī)內(nèi)部控制圖見(jiàn)圖3。
3、存在問(wèn)題和解決措施
3.1主要存在問(wèn)題
1)安裝調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題
(1)在配套控制系統(tǒng)方面，主要存在控制變頻電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)中間多個(gè)環(huán)節(jié)交換，而當(dāng)任意一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題時(shí)，將導(dǎo)致不能啟動(dòng)，環(huán)節(jié)越多出故障的幾率越大。
(2)發(fā)現(xiàn)變頻電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)傳輸通信電纜故障，主要是電纜芯線和電纜插頭連接不配套，導(dǎo)致部分芯線和電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)通信故障。
(3)由于電動(dòng)機(jī)變頻器內(nèi)24 V電源模塊對(duì)127V電源的穩(wěn)定性要求較高，如超出9V就有可能燒壞24 V電源模塊。
2)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題
(1)變頻電動(dòng)機(jī)供電電壓為1140 V，其功率達(dá)到1000 kW，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流達(dá)到690 A，按電纜的額定載流量，采用兩根UCPQ -3×185mm2電源電纜。
當(dāng)綜采工作面移動(dòng)變電站采用機(jī)軌分離方式時(shí)，工作面電纜槽內(nèi)電纜根數(shù)增加，造成電纜擁擠，在綜采工作面推進(jìn)過(guò)程中導(dǎo)致電纜受力，使電纜在中間插頭處拔脫漏電。
(2)運(yùn)行過(guò)程中，一次控制開(kāi)關(guān)曾顯示刮板輸送機(jī)機(jī)尾變頻電動(dòng)機(jī)漏電，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于先導(dǎo)感應(yīng)電壓損壞三相電抗器的溫度傳感器，導(dǎo)致漏電。
3.2解決措施
以上所存在的問(wèn)題，主要通過(guò)重新制作電纜插頭，更換模塊，以及將電纜壓接或冷補(bǔ)等措施，都妥善地得以解決。
4、結(jié)語(yǔ)
變頻電動(dòng)機(jī)是異步電動(dòng)機(jī)采用一體化電動(dòng)機(jī)技術(shù)，將變頻器和電動(dòng)機(jī)集成于一體，其交流變頻器技術(shù)及裝置在頻率范圍、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、低頻轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、功率因數(shù)、工作效益等方面是以往的交流調(diào)速方式無(wú)法比擬的，它具有啟動(dòng)電流小、速度可變、驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)單、多臺(tái)電動(dòng)機(jī)間轉(zhuǎn)矩平衡以及節(jié)省電能等優(yōu)點(diǎn)，在控制系統(tǒng)得到優(yōu)化以及3300V變頻電動(dòng)機(jī)的研制成功后，神東礦區(qū)刮板輸送機(jī)應(yīng)用變頻電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)方式將更加普遍。目前，首套變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的綜采工作面刮板輸送機(jī)在大柳塔煤礦使用了兩個(gè)工作面，運(yùn)行功能良好，使用和維修也比較方便，是一種值得推廣的刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。
