1、概況
目前大型煤礦井下綜采工作面
刮板輸送機一般采用1.2 kV電壓等級供電,驅動電機為200-315 kW的單速或雙速電機,為了解決重型刮板輸送機啟動過程中的機械沖擊、電網(wǎng)沖擊問題,目前國內(nèi)外采用的啟動方式主要有以下3種。
(1)單速電機+磁力啟動器+閥控調(diào)速型液力耦合器(簡稱TTT)。啟動時,可實現(xiàn)電機空載啟動,多機分時啟動,電機啟動后只能利用電機的額定轉矩啟動刮板輸送機,喪失了礦用電機自身具有較大起始轉矩的特點,另外由于TTT對水質(zhì)軟化、潔凈的特別要求、復雜的系統(tǒng)和昂貴的價格制約著現(xiàn)場使用。
(2)單速電機+磁力啟動器+可控傳動系統(tǒng)(簡稱CST),屬于液黏傳動,可實現(xiàn)電機空載啟動,刮板輸送機的啟動只能利用電動機的額定轉矩,并且只有采購整部刮板輸送機時,CST才可配套進口,另外,因整個系統(tǒng)集機、電、液、冷卻于一體,體積龐大,系統(tǒng)復雜,致使應用受限。
(3)雙速電機+雙速磁力啟動器(或組合開關)。目前國內(nèi)外煤礦井下1.2 kV電壓等級供電的刮板輸送機多數(shù)還使用雙速電動機直接驅動。啟動器啟動平穩(wěn)、沖擊小、使用方便、適應性強。
2、QJR-400/1140S軟啟動器的應用現(xiàn)狀
永定莊煤業(yè)公司15#層309盤區(qū)綜采工作面,頂板破碎,壓力大,來壓顯現(xiàn)易常明顯,經(jīng)常出現(xiàn)悶墩,由于采高大,截割出來的煤量大,同時工作面片幫大、深度寬,致使運輸機在運行過程中煤量突然增大,將運輸機壓住,造成壓溜現(xiàn)象,使運輸機不能正常啟動、運行,由于運輸機上的煤太多,造成運輸機電機啟動時間長,電流大,而QJR-400/1140S軟啟動器雖有軟啟動功能。但是它的啟動時間是一定的,不能隨運輸機的煤量大小來自動調(diào)節(jié)。因此當運輸機的煤量大時,電機啟動電流沒有降下來時,啟動器就直接從低速自動轉換到高速運行,由于啟動器此時的電流太大,從而造成損壞電機或頂閘等事故,使運輸機不能正常啟動、運行。由于15#層309盤區(qū)的地質(zhì)條件差,尤其在過壓力區(qū)時,如不能及時推進,造成端面距超寬容易發(fā)生冒頂事故,嚴重影響安全生產(chǎn)。
針對上述這一情況,我們對啟動器原理進行了反復研究,并結合實際情況,綜合分析認為:要想解決這一難題,只有從延長軟啟動器的啟動時問人手,當運輸機的煤量太大時,讓啟動器一直用低速運行,當運輸機的煤量減小時,再讓啟動器轉換到高速運行,所以將啟動器改為自動、手動兩種控制方式,
3、改造的目的
(1)刮板輸送機滿負荷時,軟啟開關低速啟動時切換不到高速(根據(jù)電流、時間控制原則),可按遠方硬啟按鈕使運輸機手動切換高速。
(2)減少軟啟開關頻繁啟動,影響T作面正常生產(chǎn),延長開關使用壽命。
4、改造方法
(1)將遠方按鈕由原來的雙聯(lián)按鈕改為三聯(lián)按鈕,并重新改線。
(2)將啟動器上的三位轉換開關更換為四位轉換開關,轉換開關指示牌也做相應更改。
(3)將先導B3端子(漏電試驗信號,74號線)接往主/從選擇開關SA5:4(右側上邊)。
(4)將PLC輸入點I1.4(重新定義線號為100)接往主/從選擇開關SA5:5(右側中間)。
(5)將主/從選擇開關SA5:6(右側下邊,定義線號為101)經(jīng)九芯盤接往端子排X9:7。
(6)101號線與M號線(X9:2)接往遠方按鈕盒作為切換命令。
即:主/從選擇開關SA5設為主時接通端子排X9:7(101號線)與PLC輸入點I1.4(100號線),主/從選擇開關SA5設為從時接通先導的端子B3(74號線)與PLC輸入點I1.4(100號線)。
主/從選擇開關設為從時,先導的漏電試驗按鈕才起作用,主/從選擇開關設為主時,接往遠方的切換按鈕才起作用。具有在旁路吸合后切換按鈕才起作用,并且做到只有切換按鈕松開后才能進行切換。
5、工作原理
QJR-400/1140S軟啟動器主回路采用三對反并聯(lián)晶閘管,并采用智能化模糊控制技術,通過電流的閉環(huán)調(diào)節(jié)來完成調(diào)壓啟動、限流啟動,電流+突跳,調(diào)頻啟動控制,實現(xiàn)電機的軟啟動、軟停止,啟動器接到啟動信號,根據(jù)設定的組合方式實現(xiàn)啟動。
當設定為低速轉高速軟啟動時,KM2交流真空接觸器吸合,執(zhí)行軟啟動過程,軟啟動完成后,旁路交流真空接觸器KM1吸合,晶閘管停止工作,電機全壓低速運轉。當滿足電流和時間原則后,KM2斷開,KM3吸合,電機全壓高速運行。啟動器接到停止信號后,執(zhí)行軟停車過程,旁路交流真空接觸器KM1釋放,軟停車完成后,晶閘管停止工作,同時KM3釋放,實現(xiàn)電機的軟停車。
用低速轉高速自動切換時,按電流時間原則有時不能滿足T況要求,從而不能正常切換到高速,還有當運輸機煤量大切換時,rI現(xiàn)轉換電流太大,導致移動變電站保護動作,根據(jù)井下現(xiàn)場使用中存在的問題,增加了低速轉高速手動切換功能,切換時間可以人為控制,在開采過程中由于頂板塌漏會使運輸機煤量大增,這時可以先用低速運行,避免了在重載的情況下切到高速。當煤量適當?shù)臅r候用手動轉到高速,這樣就減少了移動變電站因過流跳閘的次數(shù),在小電流情況下,增大了低速轉到高速的成功率。
通過上述改造,當工作面狀況好時使用自動控制,當工作面狀況差片幫煤太多時采用手動控制,很好的解決了壓溜子這一難題,為安全生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
6、QJR-400/1140S軟啟動器應用情況
QJR-400/1140S軟啟動器在我礦從8914工作面開始,已使用了多個工作面,效果明顯。期間刮板輸送機運行正常,軟啟開關使用正常,電機故障率為零,大大延長了電動機和啟動器的使用壽命,使事故率明顯降低。用該方法改造后的啟動器,適用于各類皮帶運輸機和刮板運輸機,具有很高的實用價值和推廣價值。
相關輸送機產(chǎn)品:
1、
刮板輸送機
2、
螺旋輸送機
3、
皮帶輸送機