大水頭煤礦SQ—120/132P無級繩絞車變頻系統的應用

摘 要：文章首先簡要介紹了SQ-120/132P無級繩絞車的特點和ZJT-30型變頻調速系統；其次就采用ZJT-30型變頻系統的SQ-120/132P絞車在大水頭煤礦中的應用效果進行了分析；最后詳細闡述了該變頻調速系統在使用過程中應注意的事項。

關鍵詞：煤礦；絞車；變頻調速

1 引言

近年來，靖遠煤電股份有限公司大水頭煤礦不斷開展技術創新，著力改善運輸系統的機械化程度和安全生產環境，積極探討走科技興礦之路，使得礦井的整體技術裝備水平和生產管理水平有了全面地提高。這其中，SQ-120/132P無級繩絞車作為大水頭煤礦煤礦運輸的主要設備之一，在提高煤礦運輸的現代化水平方面做出了突出貢獻。但之前的無極繩絞車在應用過程中具有能耗大、電機使用壽命短等缺陷，這一方面增大了煤礦運輸的成本開銷，另一方面也不利于安全生產。

為提高SQ-120/132P無級繩絞車運行的可靠性、安全性和經濟性，同時達到節能增效的目的，大水頭煤礦決定采用唐山開誠電器有限公司生產的ZJT-30型變頻器對其進行變頻控制。煤礦絞車變頻技術對煤礦運輸實現節能降耗、安全生產、延長電機使用壽命等方面具有重要意義，而ZJT-30變頻器作為一款性能優良的產品，在煤礦輔助運輸領域取得了廣泛的應用，值得在絞車變頻改革中進行推廣應用。

2 SQ-120/132P無極繩絞車簡介

SQ-120/132P無級繩絞車采用電機+減速機+漸開線圓柱齒輪聯合拖動，絞車系統由工作在固定頻率下的電機，通過減速機和漸開線圓柱齒輪來驅動滾筒，通過滾筒與鋼絲繩之間的摩擦力來帶動鋼絲繩運動以實現傳送重物的目的。

SQ-120/132P 無級繩絞車的適用性能優良，適應我國大部分煤礦的使用環境，可在采區實現機械、煤炭的軌道運輸，是能解決綜采（放）支架及大型綜采設備整體運輸的一種比較理想的裝備。此外，SQ-120/132P 無級繩絞車可通過彎道，能夠實現連續直達運輸，這使得主要依靠小絞車接力、對拉的傳統運輸方式發生了翻天覆地地變化。SQ-120/132P 無級繩絞車能夠與當前煤礦井下的各種運輸系統實現集成，是對現有無極繩運輸系統的升級和完善，它通常具有如下特點：（1）提升機底座采用分體式底座設計，這種設計能夠很方便的進行拆卸和組裝，特別適合在設備布置空間有限的環境里使用，例如上下提升罐籠等。（2）操作簡單，可靠性高。采用機械傳動方式，傳動可靠性高，操縱簡便，極大方便了工人操縱，設備的可靠性也得到了大幅度的改善。（3）SQ-120/132P 無級繩絞車驅動部分的軸承座采用整體焊接工藝，既最大限度地延長了絞車的使用年限，降低了運營和維護成本，而且也沒有損失絞車工作時的整體結構剛性。（4）大噸位牽引梭車的應用。（5）五輪張緊器是絞車的特色配件，尤其是SQ-120/132P無級繩絞車所使用的重型五輪張緊器更是能提供超過120kN的牽引力。（6）SQ-120/132P無級繩絞車配置靈活，可以根據煤礦的實際條件和應用需求選擇不同的輪組配置方式。（7）SQ-120/132P無級繩絞車采用了強力壓繩輪組，這使得絞車在實際應用過程中，即使其牽引力達到了臨界值，系統仍能安全地通過大的垂直邊坡點。（8）結構拆裝都非常靈活，尾輪固定簡單，運距調整方便。（9）SQ-120/132P無級繩絞車雖然可方便調整運距，但由于其梭車采用了儲繩結構，所以并不會造成大量鋼絲繩的浪費，這極大地降低了運行成本和維護費用。（10）SQ-120/132P配置了兩套制動系統，尤其可以實現在區段內的直達運輸，這極大地便利了煤礦運輸管理，對保障運輸安全也具積極意義。

3 ZJT-30變頻調速系統

ZJT-30變頻調速系統是一種采用IGBT逆變的變頻系統，具有結構簡單、調速范圍廣、使用可靠性高的特點，可有效實現絞車的調速、換向、能量回饋制動等功能。該系統具有很強的控制能力，將其應用于SQ-120/132P無級繩絞車可有效延長設備的使用年限，降低其能耗。由于該系統采用了隔爆兼本質安全型設計，所以可應用于煤礦井下含有煤塵、瓦斯爆炸危險的環境中，實現了絞車電機的變頻調速和起停及保護控制。

ZJT-30變頻調速系統的主要由輸入電抗器、可控整流器、電容平波器、輸出逆變器組成，其主要技術參數如下：

（1）輸入電源電壓 AC660V/AC1140V，頻率50Hz；（2）電壓允許波動范圍-15%～+10%，頻率在-2.5%～2.5%的范圍內；（3）輸出頻率在0～50 Hz的范圍內；（4）功率因素不小于0.95；（5可以設置啟動延時，但延時時間不得超過3min；（6）ZJT-30變頻調速系統的適應性良好，能適應絕大多數的海拔高度；（7）ZJT-30變頻調速系統可以在環境溫度-20℃～+40℃；（8）ZJT-30變頻調速系統設有過壓、欠壓、過流、過載、功率元件過熱和電機缺相等保護；（9）內置RS-485通信模塊，可與煤礦網絡組網，實現信息化和網絡化生產。

4 變頻調速系統的應用效果

ZJT-30變頻調速系統達到了以下應用效果：（1）實現了發電回饋制動，節省了電能損耗，當絞車系統出現過載過載等情況時會自動切斷電源。（2）程序內安裝有故障自診斷系統。（3）提供了提升距離的校正功能。（4）在SQ-120/132P無級繩絞車上安裝有上到位、下到位及過放傳感器，當絞車運行出現臨界位置時會自動進行提示報警。并且由于對變頻系統實現了微機控制，所以可以預先設定報警閾值以提示管理人員處理。（5）實現了啟動前的故障檢查；（6）智能化和自動化程度大大提高，采用微機程序控制可有效減少人為因素的影響，保證了各區段的運輸狀態都能夠符合要求。（7）調速精度高，調速范圍廣。

5 變頻系統在應用過程中應注意的事項

ZJT-30變頻調速系統使用過程中應注意的事項包括：（1）要保證使用環境盡量干燥，并且禁止私自變更系統殼體的結構和電氣參數。（2）禁止在帶電的情況下松動裝置的隔爆殼緊固件。（3）要保障外殼應接地良好。（4）負載運行過程中要盡可能地保證供電的持續性。（5）不允許對變頻器主回路及控制回路進行耐壓試驗。其它與變頻器有關的設備如非得進行試驗，也必須先切斷與變頻器的電路。（6）為避免造成干擾，接線應敷設于金屬管內，輸出電纜不宜選用普通電纜，應選用帶屏蔽特性的電纜。（7）頻繁起動時，勿將電源關斷。（8）變頻系統的輸出相序不能受輸入相序的影響。在正式投入使用前一定要對這一點進行測試，以防事故發生。

6 結束語

ZJT-30變頻器能夠對SQ-120/132P無級繩絞車的轉矩進行高精度控制，這不僅利于節能開采，還極大地延長了絞車及其配套設施的使用壽命，增強了其運行的安全性，這對提高大水頭煤礦輔助運輸的安全性、可靠性以及經濟性等方面具有極其重要的現實意義，值得在同類煤礦中進行推廣應用。

參考文獻

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作者簡介：王世勇（1982-），大專學歷，現在靖遠煤電股份有限公司大水頭煤礦機電運輸部工作，機電助理工程師，一直從事煤礦機電工作。