礦井帶式輸送機軟啟動技術研究與應用

王法慶

摘 要：帶式輸送機是礦井生產運輸系統的關鍵組成部分，其工作性能的好壞直接關系著礦井的生產效率，而軟啟動技術不僅能保證帶式輸送機的順利啟動，而且能提高帶式輸送機的工作效率。本文首先介紹了帶式輸送機軟啟動的特點，其次闡述了礦井帶式輸送機軟啟動設備的類別，最后論述礦井帶式輸送機軟啟動的選型需要遵循的原則，為設計研究和煤礦應用單位在選用更經濟適用的驅動方案提供了參考。

關鍵詞：帶式輸送機； 電氣軟啟動； 應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.130

0 引言

帶式輸送機正逐步地發展為長遠距、大功率、大運量、高速度，因為速度快，以及在超載與重載的情況運行，啟動電流比較大，這會嚴重地沖擊到電網，從而增加壓降，導致難以啟動。并且，直接啟動電機，輸送機啟動的加速度增加，這導致輸送帶松邊拉緊設備的反應減慢，增加輸送帶的垂度，從而導致不平衡地傳遞功率，難以穩定地啟動。作為優化啟動狀況的關鍵方式的軟啟動技術在相應的啟動時間之內，可以對啟動加速度進行控制，從而保證輸送機結合需要的加速度曲線穩定地啟動，從而實現需要的工作速度，并且有效地控制輸送帶啟動張力與電機啟動電流。

1 帶式輸送機軟啟動的特點

（1）實現啟動方式的靈活多樣性。能夠提供的選擇方式是全壓啟動、限流啟動、雙斜坡啟動等，用戶能夠結合系統電網與自身的需要對相應的啟動方式進行選擇，其對啟動參數進行設計，從而實現最為理想的啟動成效。（2）保護系統的功能完善。軟啟動不但可以實現過載保護，而且還能夠實現一系列的操作故障狀況下的保護，像是短路保護、失壓保護、輸出/輸入缺相保護、過壓保護等，其中，內置的過載保護能夠將熱繼電器省去，從而更加迅速與簡單地實現配電柜的布線。并且，不需要對儀表或者是傳感器進行增加，能夠對電機的工作參數進行讀取，像是工作時間、功率、電壓、電流、用電量等等。除此之外，還有著非常強的自我診斷故障的功能，從而使檢修與排查故障的人力、時間節省。（3）便于維修、工作穩定。軟啟動器大電流工作沒有觸點，借助交流開關實現無極調壓，這使系統不良接觸的現象消除，以及過載性能高、調壓范圍廣，富有任人性化的界面能夠便于參數的修改與查詢，借助通信網絡接口能夠實現控制的集中化與自動化。（4）節省能源。基于改變的電機負載率影響下，軟啟動自適應控制對電機的轉速進行自動地調整，這提高了電機工作的功率因數，并且使工作過程中電機損耗的功率降低。針對經常改變負載與啟動的電機來講，能夠實現理想的節能成效。（5）提高生產效率與延長裝置的應用年限。電機的軟啟動可以實現啟動機械應力的降低，以及使傳動元件受到的機械沖擊減小，在液流系統當中可以防止液擊與喘振的現象，從而實現生產效率與裝置應用效率的提升。

2 礦井帶式輸送機軟啟動設備的類別

當今，經常用到的帶式輸送機軟啟動的大型設備是變頻調速設備、交流電機軟啟動器、調速型耦合器、液力調速設備、液體粘性傳動設備、CST系統可控傳動技術、BOSS系統等。

一些帶式輸送機軟啟動器設備的特點非常多樣化。BOSS系統軟啟動的特點是傳動效率低、發熱量非常大、不可以進行無級調正，并且需要摩擦磨損片來平衡多驅動功率，有限的油膜間隙也難以使空載啟動切實實現。

CST調速系統有效地統一減速器，其特點是不方便安裝和體積大，難以將制動器與逆止器配置中哎高速軸上。并且，CST系統與BOSS系統可控傳動技術由于比較貴的價格因素，需要進口備件和備品，因此難以實現普遍的應用，然而CST系統是是可以確保將可控停車驅動系統提供給瞬間斷電或者是急速停車的唯一系統。

變頻調速設備與液體粘性傳動設備因為具備復雜的內部液壓控制系統，維護與制造成本比較大，因此應用不夠普遍。帶式輸送機單元功率在500kW以下的情況下軟啟動的最為理想選擇是調整型的液力耦合器，雖然其軟啟動性能不如粘液方式，而傳動效率與調速精度也不如CST與變頻調速。

由于交流電機軟啟動沒有無級調速與功率平衡的功能，因此需要配套應用限矩型耦合器，通常在不是十分關鍵的中小功率傳動場所應用。然而其便于操作和價格低，其被普遍地應用于會計順槽能夠伸縮的帶式輸送機。

3 礦井帶式輸送機軟啟動的選型需要遵循的原則

結合國內礦井上運、長遠距帶式輸送機的運行特性，選擇軟啟動設備需要遵循下面的一些原則：

兼顧帶式輸送機的運行重要性：在帶式輸送機運行場所非常重要的情況下，像是對于主運輸送機來講，需要兼顧其穩定性，能夠借助CST可控啟動設備。

兼顧到輸送機啟動荷載高、運量大、運距長、長度大的特點，能夠選擇軟啟動成效理想與啟動精度高的CST、粘液軟啟動設備，這樣能夠使膠帶的強度降低。不然，針對小運量與短運距的輸送機，能夠借助液力耦合器和剛性聯軸器進行軟啟動。

以輸送機的帶速作為視角來講，對于帶速較高的輸送機需要借助軟啟動性能較為理想的軟啟動設備。

兼顧到帶式輸送機的經濟性，一般是具備愈優良性能的價格愈高。通常來講，需要應用粘液軟啟動、調速液力耦合器、普通液力耦合器等進行啟動。

4 結語

當今我國應用的大部分帶式輸送機的驅動方式是多電機多點的，且借助直接啟動形式的過程中都應用延時順序啟動的方法，確保分時啟動若干驅動電機，從而避開啟動電流。因為軟啟動器能夠有效地控制啟動電流，在啟動的過程中不禁止一起啟動若干軟啟動器。為了平衡若干臺電機的負載，能夠劃歸一臺為主機，其它的劃歸為從機，通過主機控制軟啟動器的加速度，并且從機對主機的狀況進行跟蹤，從而實現平衡電流的目標。通過對軟啟動裝置的分類分析，帶式輸送機軟動技術方案的選擇是一個綜合比較的過程，需根據帶式輸送機的工作重要性、實際工況、自然環境、投資比價、操作要求、維護保養等因素綜合考慮確定。

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