礦井帶式輸送機軟啟動技術(shù)研究與應(yīng)用

王法慶

摘 要：帶式輸送機是礦井生產(chǎn)運輸系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其工作性能的好壞直接關(guān)系著礦井的生產(chǎn)效率，而軟啟動技術(shù)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(shè)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(shè)計研究和煤礦應(yīng)用單位在選用更經(jīng)濟適用的驅(qū)動方案提供了參考。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機； 電氣軟啟動； 應(yīng)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(fā)展為長遠(yuǎn)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(yán)重地沖擊到電網(wǎng)，從而增加壓降，導(dǎo)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(dǎo)致輸送帶松邊拉緊設(shè)備的反應(yīng)減慢，增加輸送帶的垂度，從而導(dǎo)致不平衡地傳遞功率，難以穩(wěn)定地啟動。作為優(yōu)化啟動狀況的關(guān)鍵方式的軟啟動技術(shù)在相應(yīng)的啟動時間之內(nèi)，可以對啟動加速度進行控制，從而保證輸送機結(jié)合需要的加速度曲線穩(wěn)定地啟動，從而實現(xiàn)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(xiàn)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(jié)合系統(tǒng)電網(wǎng)與自身的需要對相應(yīng)的啟動方式進行選擇，其對啟動參數(shù)進行設(shè)計，從而實現(xiàn)最為理想的啟動成效。（2）保護系統(tǒng)的功能完善。軟啟動不但可以實現(xiàn)過載保護，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)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(nèi)置的過載保護能夠?qū)崂^電器省去，從而更加迅速與簡單地實現(xiàn)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?qū)﹄姍C的工作參數(shù)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(jié)省。（3）便于維修、工作穩(wěn)定。軟啟動器大電流工作沒有觸點，借助交流開關(guān)實現(xiàn)無極調(diào)壓，這使系統(tǒng)不良接觸的現(xiàn)象消除，以及過載性能高、調(diào)壓范圍廣，富有任人性化的界面能夠便于參數(shù)的修改與查詢，借助通信網(wǎng)絡(luò)接口能夠?qū)崿F(xiàn)控制的集中化與自動化。（4）節(jié)省能源。基于改變的電機負(fù)載率影響下，軟啟動自適應(yīng)控制對電機的轉(zhuǎn)速進行自動地調(diào)整，這提高了電機工作的功率因數(shù)，并且使工作過程中電機損耗的功率降低。針對經(jīng)常改變負(fù)載與啟動的電機來講，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的節(jié)能成效。（5）提高生產(chǎn)效率與延長裝置的應(yīng)用年限。電機的軟啟動可以實現(xiàn)啟動機械應(yīng)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(tǒng)當(dāng)中可以防止液擊與喘振的現(xiàn)象，從而實現(xiàn)生產(chǎn)效率與裝置應(yīng)用效率的提升。

2 礦井帶式輸送機軟啟動設(shè)備的類別

當(dāng)今，經(jīng)常用到的帶式輸送機軟啟動的大型設(shè)備是變頻調(diào)速設(shè)備、交流電機軟啟動器、調(diào)速型耦合器、液力調(diào)速設(shè)備、液體粘性傳動設(shè)備、CST系統(tǒng)可控傳動技術(shù)、BOSS系統(tǒng)等。

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

CST調(diào)速系統(tǒng)有效地統(tǒng)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(tǒng)與BOSS系統(tǒng)可控傳動技術(shù)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(xiàn)普遍的應(yīng)用，然而CST系統(tǒng)是是可以確保將可控停車驅(qū)動系統(tǒng)提供給瞬間斷電或者是急速停車的唯一系統(tǒng)。

變頻調(diào)速設(shè)備與液體粘性傳動設(shè)備因為具備復(fù)雜的內(nèi)部液壓控制系統(tǒng)，維護與制造成本比較大，因此應(yīng)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(diào)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(diào)速精度也不如CST與變頻調(diào)速。

由于交流電機軟啟動沒有無級調(diào)速與功率平衡的功能，因此需要配套應(yīng)用限矩型耦合器，通常在不是十分關(guān)鍵的中小功率傳動場所應(yīng)用。然而其便于操作和價格低，其被普遍地應(yīng)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(jié)合國內(nèi)礦井上運、長遠(yuǎn)距帶式輸送機的運行特性，選擇軟啟動設(shè)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(wěn)定性，能夠借助CST可控啟動設(shè)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(shè)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(lián)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(shè)備。

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

4 結(jié)語

當(dāng)今我國應(yīng)用的大部分帶式輸送機的驅(qū)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(yīng)用延時順序啟動的方法，確保分時啟動若干驅(qū)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(fù)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(xiàn)平衡電流的目標(biāo)。通過對軟啟動裝置的分類分析，帶式輸送機軟動技術(shù)方案的選擇是一個綜合比較的過程，需根據(jù)帶式輸送機的工作重要性、實際工況、自然環(huán)境、投資比價、操作要求、維護保養(yǎng)等因素綜合考慮確定。

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